LED照明のサイズを10分の1に、より高寿命にできる技術 60
ストーリー by hylom
LEDならでは？ 部門より
LEDならでは？ 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、
独立行政法人科学技術振興機構が開催する「新技術説明会」2013年2月12日開催会で、「LED照明器具を長寿命・小型化する駆動回路の提案」が発表された（J-CASTニュース、高専－技科大 新技術説明会2013年2月12日）。発表を行ったのは長岡技術科学大学の伊東淳一准教授と博士課程の野下裕一氏。
「LEDを発光させるために電圧を一定にするのではなく、いろいろな電圧で発光するLEDを並べ電圧に応じて順次点灯する方式」。とのこと。コンデンサやコイルなど大型部品が不要になり、半導体と抵抗だけの回路にできるため、体積は従来の10分の1に小型化、ノイズも解消、薄くできるそうだ。
安定した良質の光が得られるのかは不明だが、はやく製品となったものを見てみたい。
可変直列駆動？ (スコア:3)
具体的な仕組みが見当たらないけれど、交流電源の電圧に応じて、駆動する直列LEDの段数を変えてやればレギュレータ要らず、ってことだろうか？ コストや効率無視していいのであればそれこそ整流して30段くらいのLEDに流せばいいだけだし。
整流してそのままと比べれば、実装したLEDの総出力と実際の出力の比は大分よくなるだろうけれど、半導体が安価になったといえ、各段を双方向スイッチで駆動なんてやってたら回路コストと電力効率的に見合わないような。
Re:可変直列駆動？ (スコア:3)
Re:可変直列駆動？ (スコア:1)
たしかにAC直接駆動でLEDを効率良く点灯させるのって結構面倒で、AC/DC変換無し（普通のスイッチング電源回路無し）の回路方式にはいろんなアイデアがあるんだよね
詳細は不明だがコイル無し、コンデンサ無しでサイリスタ等の半導体素子だけを用いてモジュールを組むことが出来れば確かに実用性は高いと思う
＞半導体が安価になったといえ、各段を双方向スイッチで駆動なんてやってたら回路コストと電力効率的に見合わないような。
量産すれば半導体の値段は下がるが、重くて嵩張るパワー系の受動デバイスはやっぱり高い
まあ、コストメリットが十分では無くても産業系の用途には超寿命は魅力的でしょ
Re:可変直列駆動？ (スコア:1)
Re:可変直列駆動？ (スコア:1)
> LEDを逆並列につないだものをACに直結
ダイオードブリッジで整流しただけで、平滑コンデンサを使わずに脈流でLEDを点灯させる、というのと力率では違いはないでしょう。(どっちもまあ顰蹙物)
#平滑なしだとチラツキが酷いことになるのでそういう製品はトラブルの元になってる [nikkei.com]ようですが…
Re:可変直列駆動？ (スコア:1)
Re: (スコア:0)
電気のことはよくわからないのですが、伊東研究室のキャッチフレーズとして「電力の無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄を省く」なんて言ってるので、電力を無駄にしてないと思いたいところ。
Re: (スコア:0)
実際にLEDだけのを作って測ると、力率は0.8以上あります。コンデンサ入力電源の力率0.6に比べれば顰蹙っていうほどではないと思いますが…
Re: (スコア:0)
論文の一つ
http://itohserver01.nagaokaut.ac.jp/itohlab/paper/2010/SPCnagano/kashihara.pdf
Re:可変直列駆動？ (スコア:2)
これだけでは判らないが (スコア:2)
100Vをダイオードブリッジでいきなり整流→MOSFETでさらに高周波スイッチング(これがPFC regulator)→半導体で定電流回路を組む→LEDを直列に並べて点灯させる、かな。早くトラ技に回路と解説が載るといいですね。
Re:これだけでは判らないが (スコア:2)
伊東研究室のキャッチフレーズ (オフトピ -1) (スコア:1, 参考になる)
・電力の無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄を省く
・伊東研の技術力は世界一ィィィィイイイ
・飲み会は退かず，媚びず，省みず!!!!!
Re:伊東研究室のキャッチフレーズ (オフトピ -1) (スコア:2)
元AC氏はご自分でオフトピとはおっしゃっていますけど……。
本当にそう書いてあります [nagaokaut.ac.jp](^^;)
机上でのみ存在 (スコア:1)
まあ学者さんが考えそうなことですね
実際の工業製品のLED光源は同一部品でもロットバラつき大きいのでそんな発光電圧決めうちな設計の製品は作れません
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
今のまま普通に作る→バラツキが出る→個別に特性を計測する→都合のいいのを組み合わせて製品作る、じゃダメ？
Re: (スコア:0)
記事を見ていると学者(サイエンス or テクノロジーの基礎) の発想と言うよりはメーカー(ビジネス or テクノロジー) の発想っぽいけどね。
何か学者に対してコンプレックスでもあるのか？
たとえば、メーカーの人は研究・技術開発で困ったら基本的には学者を頼るってのはある程度以上の企業体制としてよくある話だし、別に企業と学者（大学・研究所）は敵対する関係でもない。学者の知識や技術を自分たちの領域に取り込めない人は成長しませんよ。人としても企業としても。
「長持ち」も大事だけど (スコア:0)
豆電球のように老人でも簡単に交換できるLEDは出来ませんかね
あと青白いんじゃなく暖色系（白熱球色）のLEDとかあると視認性が格段にあがるのですが
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:5, 興味深い)
「電球」という素子は、制御の必要なく、適切な電圧の電源に繋ぐだけで勝手に光ってくれます。
そういう単純な部品の「寿命が短い」わけですから、それを交換できるようにするのは意味があるでしょう。
一方、「LED」という素子は、単純に「電源につなげれば光る」ようなものではありません。
白色LEDは、だいたい3.5Vぐらいで光るのですが、3.5Vでほどよい点灯をするが、3.6Vだと過電流で寿命を縮める、3.4Vだと暗い、みたいな感じで、電圧に対する電流の変化がピーキーです。
しかも素子の個体によって「3.4Vで適正、3.5Vは過電圧」だったり「3.6Vで適正、3.5Vでは暗い」だったりといった特性にバラツキがあり、「一律3.5Vの電圧をかければほどよく光る」なんてことにはなりません
そのため、LEDを点灯させるには、適切な電流量が流れるような制御回路が必須です。
そういった回路の方にも寿命がありますし、それはLEDに比べて特に長いということもないですから、「LEDという素子」だけを豆電球のように交換できるようにするのは無意味です。
LED懐中電灯の場合、ちゃんとした製品なら、本体側にそういった制御回路がはいっているので、LEDだけを交換できるようにすることは無意味なわけですが、
一方、100円均一などで売られているLEDライトの場合、制御回路が入ってないのがほとんど。そのため、明るさにバラツキがありますし、LEDに過電流を流してる場合が多いので、寿命がすごく短いです。
でもって、「LEDと電流制御回路をセット」にして交換できるようにしたものが、いわゆる「LED電球」というやつですね。さすがに小型化が難しいので、豆電球サイズのは見たことないですが…
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:1)
暖色系のLED電球は既にあります。
交換の仕方も普通の電球と同じ（電球用ソケットにねじ込むだけ）なので、ワット数さえ間違えなければ誰でも交換できると思いますよ。
http://www.bing.com/search?q=LED%E9%9B%BB%E7%90%83+%E6%9A%96%E8%89%B2 [bing.com]
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:3)
LEDの前に自分の寿命が…
Re: (スコア:0)
暖色系と青白いのを半々で交互に配置している店舗を見かけるようになりましたが、
単品ではちょうどいい色にならなかったと言うことなんでしょうかね？
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:1)
コンビニとかに多いこの手の形式のLED照明の理由は私も知りたい。個人的にはLEDの色のロットごとのばらつきを暖色系と寒色系のLEDの出力比を調整することで，照明としては一定の色温度の範囲に収めるためかなあと推測してるけど，どうだろ。
Re: (スコア:0)
LED電球の事を言っているのではないと思いますよ。
Re: (スコア:0)
蛍光灯型もありますよ。
互換性はありませんが
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:1)
交換する必要がないほど長持ちすればそれでいいんじゃないの？
数十年に一度とかになれば、仮に交換が簡単だとしても交換方法を忘れてしまうかも。
家と同じくらいの寿命になれば、ユーザーが交換する必要はほぼ皆無になるし。
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:2)
照明器具自体の寿命が追いつかない。照明器具工業会では照明器具の寿命を10年を目安としていて、状態がよくても最大15年くらいで器具自体の交換をおすすめしています。LED照明であれば安定器はないけど、回路にコンデンサくらいは使っているので電球部分だけ長持ちしても・・・。長時間点灯するところでないと、ＬＥＤ照明の特性が活かせないです。
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:1)
Re: (スコア:0)
それは必須とは言えない。
趣味で変えたければ業者に金払ってでも変えてもらえばいいんじゃない？
照明に飽きる人は、壁紙や家具や、場合によっては家そのものにも飽きるだろうし。
それががまんできるのなら、照明に飽きるのもがまんできるだろうし、
がまんできなくて壁紙やら家具やら家そのものを取り替えるだけの財力があるのなら、
照明を取り替えるために人に金を払うくらいなんてことない話だろうし。
老人が切れた照明を交換できなくて生活に困るような話とは別次元。
Re: (スコア:0)
部屋の模様替えとか困るからやってるんだと思ってるの？
それともあなたの周りの部屋の模様替えをするようなヤツは変質者なのかな？
｢人はパンのみにて生きるにあらず｣なんて2000年前に言われてる言葉なんだけどねぇ。
Re: (スコア:0)
なんで俺の趣味がバレてるんだ！？
Re: (スコア:0)
「あの部屋の電気ダサいー。もっとかわいいのにしてー」
Re: (スコア:0)
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:1)
Magliteなら交換用のLED電球売ってますよ。
交換するときは古いのを引っこ抜いてLEDと入れ替えるだけなので簡単でした。
ボトムのスイッチパーツも同時に交換したっけ。
流通量が少ないからか普通にLED式のライト本体を買うより高かったりしてなんだかアホくさいけど。
発光色は白っぽくなりました。
Re: (スコア:0)
大元のコメントの言う「豆電球のように老人でも簡単に交換できるLED」は、まさにマグライトですね。
ただ、LEDが一般化する前も「老人でも簡単に交換できる豆電球」が色々なところで使われていたわけではないので、
大元のコメントの意図するところは良く分かりません。
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:1)
http://panasonic.jp/battery/flashlight/midget_lamp/ [panasonic.jp]
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:1)
AAとかAAA用Magliteの交換電球は下の方に有るミニチュア球っぽいですね。
だいぶん前だけど通販で買ったときは2千円前後だったと思います。
5・6年前にハンズで見かけたときはもっと高くて、思わずなんでやねんと突っ込んだ。
Re: (スコア:0)
懐中電灯サイズで交換可能で高演色という縛りでいいなら
H2T 雷光三眼 P60互換 ドロップインLEDモジュール ニュートラルホワイト高演色とかあります。
シュアファイア社のP60というキセノン電球を使った懐中電灯用にいろいろな会社から
互換モジュールが売られていてその一つです。
まぁ、趣味の世界なのでお値段と電池種別が一般用ではないのですがね
Re: (スコア:0)
ちなみに我がデジカメにはホワイトバランス設定にＬＥＤ電球の選択肢はない。
手に入れた暖色系ＬＥＤは目視ではかなり黄色いんだが。
気になるのでカメラ業界の中の人教えてくれないかな？
自動化処理が完璧なのでなんでもこい！ な情況なのか
やべーよどうするよ！ な情況なのか。
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:2)
ものによりけりです。
撮影用照明と謳っていない場合、色温度以前に一見白に見えても実は足りない色がある、なんてのもありますし。
ですので事前にカラーチャートなり何なり試し撮りして調べるか、割り切ってオートホワイトバランスで済ますかです。
Re:「長持ち」も大事だけど (スコア:1)
白色LEDと言っても非常にいろいろな物があるのです。
蛍光灯と同じように紫外線LEDや青色LEDと、紫外線や青光で発光する蛍光材料を組み合わせた物（蛍光灯と同程度の発色性を期待できる）ものから、黄色と青のLEDを組み合わせを人間の目が白と認識することを利用した（黄色と青に鋭いピークを持つ光のため、演色性が極めた悪い）までピンキリです。
前者のような高演色性白色LEDなら蛍光灯とほぼ変わらないので蛍光灯または電球で問題ないでしょう。後者ならどうやっても無駄なのであきらめましょう。かなり黄色いってことは後者の可能性が高いと思います。
ちらつき (スコア:0)
＞電圧に応じて順次点灯する方式
この辺がどうなのかな。
ちらつきが発生したり、高周波のスイッチングノイズが発生したり
品質の良しあしの境目になりそう予感がする。
Re:ちらつき (スコア:2)
Re: (スコア:0)
低電圧用を並列で多量に、高電圧用を少量にすれば、ある程度は出来ない事は無いかな？
ただ0Vはどうやってもその手では無理だから、蓄光系素材とかで斑をカバー？
一個なら行けそうだが、同じ系列に複数入って来ると、源への影響が大きそうだが。
1サイクル中での電力一定方式か。
Re: (スコア:0)
部品の中で一番高価であろうLEDを無駄に使うだけのような…
マトリクス組んで電圧に応じて点灯させるLEDの直並列接続を動的に変えるのかな？
でも、それだとり力率悪いだろうし…
いずれにしてもスイッチングせずに抵抗でLEDの電流をコントロールしてるとすれば、電力の無駄だよなあ。
エゴ (スコア:0)
最近の電気は寒い。昔の白色電球は暖かくて良い
Re: (スコア:0)
夏は熱いけど。
Re: (スコア:0)
熱い寒いだけじゃなくて気持ちも明るくなる。最近のはなんか明るいんだけど楽しくない・・・みたいな
Re:エゴ (スコア:1)
同じく昔ながらのLEDの方が落ち着くので自分で何か作る時ももっぱら暗いの使ってます。赤か緑の
やたらめったら高輝度のLEDを乱用する最近の家電はちょっと品がないと思う
初期のJavaScriptみたいな感じというか…