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太陽光のようなフルスペクトラム高演色ハイパワーLED用昇圧型LEDドライバが完成しました

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太陽光のようなフルスペクトラムの高演色ハイパワーLED用の、比較的簡単に組み立てられるLEDドライバ回路が完成しました。

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フルスペクトラムハイパワーLED

一般的な白色LEDや電球色のLEDは、青色のLEDに黄色の蛍光体を塗って、青い光と黄色い光が同時に光るようにし、人の目では白く見えるという仕組みになっています。

それに対して太陽の光は、赤外線から赤、黄色、緑、水色、青、紫外線と、全ての色の光が混ざって白く見えています。

どちらの光も人の目には白く見えます。しかし、その光で物を照らすと、物の色が全く違って見えます。

この違いがよくわかるのが人の肌です。人の肌の下には血管があ理、赤い光を反射します。そのため太陽光や白熱電球が照明の場合には、人の肌は薄いピンクや薄いだいだいの色に見えます。しかし、一般的な白色LEDは青と黄色の色しか発光していないため、血液の赤い成分は反射せず、肌の黄色い色しか反射しません。このため血色が悪いような、くすんだ色の肌に見えてしまいます。

このようなことから、照明に使うような白色LEDは青と黄色だけでなく、赤い光も出るように工夫して演色性を高めています。

そのようなLEDでも、全ての色の光を含んだ太陽光とは違うため、物の色味が若干違ってしまいます。

そこで登場したのがフルスペクトラムLEDです。赤から青まで幅広い色の光が含まれているLEDです。

このLEDは複数の色のLEDチップを一つのパッケージに収めることで、太陽光のように様々な色の光を含む白色光を再現しています。

このLEDを使って部屋の照明を作ったところ、部屋にある全ての物の色が鮮やかに見えて、とても居心地がいい空間となりました。

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LEDドライバ基板を作る

フルスペクトラムLEDは、複数の色のLEDチップが直列につながっているためか、電源電圧が38Vと手軽に扱える部品ではありませんでした。そこで、ACアダプタなどで手軽に光らせられるように、昇圧型のLEDドライバを設計してJLCPCBに基板を発注しました。

発注の時の記事はこちらを参照ください。

注文してから10日ほどでJLCPCBから基板が届きました。

LEDドライバICだけはDIP部品がなく、表面実装部品になってしまいましたが、その他はDIP部品で構成してあります。

結構簡単に組み立てられました。

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光らせてみる

フルスペクトラムLEDをつないでみます。つないだフルスペクトラムLEDは電球色の3000Kタイプ。出力は5Wです。かなりの熱が出るために大きな放熱板が必要です。

放熱板とLEDとは放熱シリコンで接着しました。

安定化電源を使って24Vを供給してみます。

Wanptek 安定化電源 可変 0-60V 0-5A DC電源 300W の短絡警報 4桁の高精度USB急速充電の調整可能な可変的な電源装置の小さい切換えの直流電源装置 AC110/220V を安定させました電話修理実験研究(60V/5A-DPS605U)
wanptek

無事に光りました。扇風機で風を当てないと放熱板がどんどん熱くなってしまいます。写真のサイズでは放熱量が全く足りませんでした。

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効率を調べてみる

電源電圧を30Vからどんどん下げて、消費電力を測定します。

LEDドライバの出力電流は150mAで一定です。LEDドライバが出力していた電圧は37.3Vでした。このため、LEDの消費電力は約5.6Wとなります。

16V以下になると、急激に効率が悪化し12Vでは50%程度しかありませんでした。24VのACアダプタで使うのが良さそうです。

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フルスペクトラムLEDドライバ完成!

フルスペクトラムパワーLEDを手軽に光らせられる、LEDドライバ回路が完成しました。

キットはこちら👇👇👇で購入できます。