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2009年08月11日(火)
LED並列接続時のバランス抵抗
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修理した顕微鏡用リングライト、60個のLEDが6直10パラで接続されていました。 6コのLEDを直列接続し、そのLED組を10組並列接続という具合です。 でもこの装置では、単純に並列につないであるだけでした。 直列になった各LEDの組みに、バランス抵抗は入っていません。 そのため、順方向電圧がバラついたときにバランスがとれないのです。 それこそプリントパターンがその抵抗になります。 電源側につながる引き出し線に遠いところの抵抗が微妙に大という状態。 最大輝度で光らせていると、その違いは目立ちません。  電流を減らし暗くすると、LEDの場所よって微妙に明るさが変わります。  10パラされたLED組みのどこかに、電流の大小が発生しているのでしょう。 LEDを並列接続するときは、同品種のLEDでも電流バランスをとるための 直列抵抗、あるいは個別の電流制限回路が必須です。 ・リングライト（まとめ）：2008年02月05日 ※バランス抵抗を挿入した回路では 「4直5パラ」のきもだめし用フラッシュライトの輝度を下げて様子を見てみました。 合計20コのLED。 5パラになったうちの1組を定電流制御していて、それぞれのLED列に抵抗 を入れています。 バランス抵抗ありの状態です。 定電流調整用半固定抵抗を触り電流を絞って暗くします。 ほれ。こんな具合。   いかがでしょうか。 作りたての回路ですので、LED個体の経年劣化によるバラツキは考えなくて いいでしょう。 この状態で、各列の抵抗を外して直接並列にしたらどうなるか、これを みなくちゃなりませんね。 |
2009年8月11日 09時08分
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とりあえず、２本直列を１６組で、各組に５１Ωを入れて。
制御回路はまだ作って無いので、適当にNiMHの006Pをつなぎました。
やはり、明るさが足りなくて、フレーミング中は定格で、撮影時にオーバードライブする仕組みが必要な感じです。
電流20mAとしても3V・0.02V×16＝0.96W。
なかなかの電力です。
また、温度とか経年変化でも微妙に変化してしまうので、液晶TVのバックライトをLED化するに当たっては、
輝度ムラがどうしても発生するので、ある範囲に輝度センサーを付けてコントロールしています。
青色LED+蛍光体の擬似白色LEDを使うか、RGB 3原色LEDを使うかという問題もありますが。
でも、並列直結というのはおすすめできません。
とりあえず、試作で実験しただけですので、常用はしませんが、元の電池はニッケル水素充電池なので電流はそこそことれます。
実測で４００mA弱でした。放電電圧は８V程度なので、３W強ですね。
単三充電池をMC34063Aで昇圧するコントローラを製作予定です。
定格以下の状態でフォーカスとフレーミングを行い、撮影時には定格の2倍ぐらい流そうかなと。
バランス抵抗なしでの並列運転。
結果…
むちゃく暗くしないかぎり、輝度のバラツキは感じられませんでした。
現時点ではLEDの特性がよくそろっている、というふうに考えていいのでしょうね。