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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:LEDを点灯して調光したい)

LEDを点灯して調光したい

2023/10/21 05:32

このQ&Aのポイント
  • LEDを点灯し調光する方法について調べました。購入したLEDの仕様や適切な電源などを確認しました。また、PWM調光スイッチを見つけたので利用してみたいと思っています。
  • LEDの順方向効果電圧を考慮し、適切な抵抗の値を求めました。LEDと抵抗を直列につなげることで調光器に接続することができます。
  • LEDを単三乾電池で試しに点灯させてみましたが、十分な明るさが得られました。元々の光源として使用しているタングステン球の仕様も確認しました。
※ 以下は、質問の原文です

LEDを点灯して調光したい

2023/04/30 18:56

顕微鏡の光源で使おうと思い手元に
vf:3.5-4.5V.V.A 120deg
Type 200LM@700mA if(max)700A
というLEDがあります
電源はAC100V-DC12V 1AのACアダプタがあります

これを調光して使おうと思いPWM調光スイッチを見つけました。
ただしこれはLEDテープに使う物らしいです

https://item.rakuten.co.jp/vlookupstore/gr-q546e/?scid=s_kwa_pla_unpaid_405421&srsltid=AR57-fCvn037MIWcCWRXEqkb2j-wGTVuA5udyHuSJ0lKJ0pUeOuzjJkbBtQ

電気はは全くの初心者ですが、ネットで調べて次のようにすればよいと考えましたが

このLEDの順方向効果電圧は4Vと考えてオームの法則から使用する抵抗の値を求めると抵抗にかかる電圧は12-4=8V
R=E/Iだから
8/0.7は約1.2 つまり1.2Ω 1Aの抵抗をLEDと直列につないでこの調光器につなげばよい

以上これであっていますか
LEDは試しに抵抗なしで単三乾電池2本で抵抗なしでつないでみましが十分な明るさだと思いました。ちなみに顕微鏡のオリジナルの光源は6V/30Wのタングステン球です。

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2023/05/02 07:55
回答No.5

DC-DCコンバーターで9V乾電池を入力してLEDをつなぐだけで調光できます。
液晶表示で700mAにすれば良いです。
原理は高速スイッチングで電流値700mAになるように自動的に制御します。
LEDの最適な使い方は、抵抗で電流を決める方法ではなくてこのような定電流で点灯させる方法で、家庭用の照明は殆んどがこの定電流DCコンバータを使用しており最もロスの少ない制御回路となります。
これを使えば電池の電圧がある程度下がっても明るさは一定となります。

お礼

2023/05/02 08:54

おーつ!なるほど 電流を制限するのは抵抗だけではないのですね。価格も安いし買ってみます!!

質問者

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その他の回答 (5件中 1~5件目)

2023/05/01 01:20
回答No.4

テープライト用のPWM調光器を使って調光したいようですが、では、テープライトがどのようになっているかというと、一般的にはこんな感じです。
https://www.marutsu.co.jp/contents/shop/marutsu/mame/181.html

このように、テープライトは12V仕様であればLED3個程度、24V仕様であればLED6個程度を直列接続し、ここに制限抵抗が入っています。
これを1セットとして、これがテープの長さ分のセット数が、並列接続されています。

テープライトは、12V電源、もしくは24V電源で適切な電流値でフル点灯するように作られているので、このようなテープライトに適応したPWM調光器は、電流のピーク値を制限しておらず、PWMで電流のデューティ比だけを制御して、フル点灯から明るさを下げる作用をしています。

質問の内容は、Vf=約4VのLED1灯を、12Vの電源でPWM調光したいとのことだと受け取りました。

この場合、12Ωの抵抗を付ければPWM調光器がデューティー比100%の時に700mA弱にすることができます。
そこからPWM調光器のボリュームを下げれば、明るさも下げることができます。

ただし、この方法は制限抵抗による電力ロスが大きく、あまりオススメ出来ません。

LEDに加わっている電圧が4Vで、制限抵抗に加わっている電圧が8Vということは、制限抵抗で、全消費電力の2/3を制限抵抗で消費してしまい、LEDが使っているのは全消費電力の1/3だけということになってしまいます。
これはPWM調光で平均電流を下げた場合でも、ほとんど同じ比率でロスが発生し続けることになり非効率的です。

12V電源を使うなら、1灯ではなくテープLEDと同様にLED3個を直列接続した方が良さそうですね。

お礼

2023/05/01 08:15

すぐに回答ありがとうございました

質問者

補足

2023/05/01 08:17

はい。実はPWMの{できあい品}を使おうと思ったのは安易に仕組みがブラックボックス化されていて簡単なのではないかと考えました。しかしそう安易ではないですね。

こうして、皆さんからお話を伺っているといっそのこと乾電池と可変抵抗で良いのではと思ってしまいましたがどうでしょう。

では、かりに乾電池で4.5Vの電源を作ってLEDの順方向効果電圧は4Vとすると700mAで制限抵抗は0.7Ωとになって、そこに可変抵抗最大2.1Ωを直列につなげば、最も暗くしたときに電流は175mA流れて1/4の明るさになる。

ここまで考えてみましたが、いかがでしょう。ちなみに0.7Ωの抵抗とか2.1Ωの可変抵抗とか売っているのでしょうか。門外漢なのでそれすら分かりません。

質問者
2023/04/30 20:42
回答No.3

>>PWM調光
ちかちかします

写真や動画をとるとフリッカー現象になります

https://www.i-sss.jp/led-column/column05/#:~:text=%E3%83%95%E3%83%AA%E3%83%83%E3%82%AB%E3%83%BC%E7%8F%BE%E8%B1%A1%E3%81%A8%E3%81%AF%E3%80%81%E5%85%89,%E4%BB%A3%E3%82%82%E5%AE%89%E3%81%8F%E3%81%AA%E3%82%8A%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82

抵抗と可変抵抗を直接つないで超鋼するとちらつきはないです
電源の品質にもよりますが

お礼

2023/04/30 20:48

すぐに回答ありがとうございます。

質問者
2023/04/30 19:51
回答No.2

12Vから抵抗で落として電流調整すると殆んどが熱となって相当熱くなりますし無駄に電力を食います。
DC-DCコンバーターで電流制限できる物を使用すれば、熱を出さず安全に安定した明るさにtyお失せいする事ができます。
例、https://www.amazon.co.jp/%E6%98%87%E9%99%8D%E5%9C%A7%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%BF-DiyStudio-%E8%87%AA%E5%8B%95%E6%98%87%E9%99%8D%E5%9C%A7%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%83%89-%E8%AA%BF%E6%95%B4%E5%8F%AF%E8%83%BD%E3%81%AA%E5%AE%9A%E9%9B%BB%E6%B5%81%E9%9B%BB%E5%9C%A7-%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%83%E3%83%97%E3%82%A2%E3%83%83%E3%83%97%E9%9B%BB%E5%9C%A7%E3%83%AC%E3%82%AE%E3%83%A5%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%BF/dp/B07PLJK3JD/ref=sr_1_33?adgrpid=101005874366&hvadid=651370533029&hvdev=c&hvlocphy=1009225&hvnetw=g&hvqmt=b&hvrand=15047694812678861695&hvtargid=kwd-913965966424&hydadcr=13649_13521631&jp-ad-ap=0&keywords=dc%2B-%2Bdc%2B%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%BF&qid=1682850827&sr=8-33&th=1
これは電流表示も付いています。
ただし調整には小型ボリュームの調整ネジを相当多く回す必要がありますし、電圧は高くて良いのですが電流を絞った状態から上げて行かないとLEDを飛ばす恐れがありますから気を付けて下さい。
発熱を考えた可変抵抗を使用するより安上がりとなります。

お礼

2023/04/30 20:48

すぐに回答ありがとうございました

質問者

補足

2023/05/02 07:36

私は知識が浅いのでDC-DCコンバーターとは電圧を変更するだけだと思っていました。この装置を買えば例えば9V乾電池を入力してLEDをつなぐだけで調光できるのですか。
今回の場合この装置の液晶表示で700mAにすればよいという事でしょうか。単純な回路の電流制限抵抗がいらないのはなぜだかよくわかりません。電圧が一定なら電流は抵抗に反比例するのではないのですか。中学生レベルの質問ですみません。この装置で電流を制限するための抵抗はどのように扱われているのでしょう

質問者
2023/04/30 19:28
回答No.1

PWMの調光方式を使うのは、直列抵抗を使わないで所望の明るさに調整するためです。したがって、「調光スイッチ」が適切な仕様であれば、1.2Ω※の抵抗器を直列に接続する必要はありません。

理屈は上記の通りなのですが、お使いの「LED」と選定なさった「調光スイッチ」の仕様について不明確なところがあるので、組み合わせた状態で所望の動作ができるかを断定することは困難です。

仕様の不明確なことを回避して、抵抗器でLEDに流れる電流を所定値に制御するのであれば、ご提示の考え方でいいのですが、8V÷0.7Aは、1.2Ωではなく、12Ω(11.43Ω)ですので計算の見直しをお勧めします。

また、お使いの「LED」に700mAを流して使用する場合は、3W程度の発熱がありますので、相応の放熱器を取り付ける必要があります。また、12Ω(11.43Ω)の抵抗器は、6W程度の発熱がありますので、十分な電力定格の品物を選定して、放熱のために十分な通風を確保できるようにする必要があることを注意事項としてお知らせします。

お礼

2023/04/30 19:52

すぐに回答ありがとうございます

質問者

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