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「長寿命」をうたうLED電球、LED素子よりも先に回路がダメになるケースも」記事へのコメント

  • by Anonymous Coward on 2016年02月23日 15時46分 (#2969338)

    大量導入されたLED信号機とか大丈夫なのか?あれ

    • 照明用の(輝度が必要な)発光機器と、情報表示用の(輝度が要らない)発光機器を一緒にしたらダメですよ。

      以下、数値は大ざっぱに書きますが、LED電球などに使われている「パワーLED」は、1素子で5Wぐらいの電力消費があります(3.5V×1.5Aぐらい)。
      LEDは効率良いと言いますが、それは白熱電球(2%程度)と比べての話で、LEDでも発光効率は10%程度。5WのLEDなら、1W分は光になりますが、残りの4Wは熱になります。
      つまり、照明用LEDはほんの数ミリ角の素子が発する数ワットの熱を廃熱する必要があり、しかも、LED電球の場合、そういう発熱源のすぐそばに制御回路も配置する必要があるため、熱対策が重要になるわけです。

      一方、信号機についてですが、ああいった情報表示用のLEDは3.5V×20mA=0.07W程度。それを200個ぐらい並べることで、15Wぐらいの消費電力を持つ発光体に仕立て上げてるわけです。
      全体消費電力で見れば一般的なLED電球2個分ではありますが、個々の素子の消費電力が少ないですし、体積的にも余裕がありますので制御回路に熱の影響が出ることを気にする必要はほとんどありません。

      さらに、制御回路の作り方の問題になりますが、「1個のパワーLEDを光らせる」場合は、そのLEDに見合った「低電圧で大電流」を供給する電源回路を組む必要があります。
      ところが、200個のLED素子を点灯させるのであれば、「3.5VのLEDを30個直列に繋げば、105V 20mAで点灯させられる」×6セット、といった形でLEDを直列にすれば制御回路を非常にシンプルにできます。

      ていうか、LED信号機の制御回路は「100Vの商用電源を整流するだけ」って言ってもいい程度の単純なもので、そもそも平滑用のコンデンサがないのでその寿命が問題になることもありません。まあ、そのせいでちらつきがひどくて問題がおきたりする [srad.jp]わけですが…

      ま、そんなこんなで、LED照明とLED信号機は全然特性の違う機器ですので、その心配は杞憂としかいいようがありません。

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        ところが、200個のLED素子を点灯させるのであれば、「3.5VのLEDを30個直列に繋げば、105V 20mAで点灯させられる」×6セット、といった形でLEDを直列にすれば制御回路を非常にシンプルにできます。
        ていうか、LED信号機の制御回路は「100Vの商用電源を整流するだけ」って言ってもいい程度の単純なもので、そもそも平滑用のコンデンサがないのでその寿命が問題になることもありません。

        家庭用シーリングライトもこうしてくれたら、LED単体寿命×直列寿命確率低下分の寿命が期待できるのに。

        • LEDシーリングはそうしてますよ。例えば、こちらの製品は、LED数160個 [impress.co.jp]。
          調色機能があって暖色寒色それぞれ80個ずつですけど、それで60Wぐらいですから、1LEDあたり0.7W程度。

          直列数に関しては情報がありませんが、複数のLEDを点灯させる場合は、電圧が許すかぎりできるだけ直列数を増やすのが常識。
          100V駆動で25LED直列ぐらいはできそうですが、キリよく20直列×4セットぐらいかな。

          ちゃんとしたLEDの制御回路は、いわゆる「スイッチング電源」を「定電流源」化しますが、できるだけ高電圧小電流の方が効率がよくなります。
          (つまり、LED照明の中でも、特にLED電球は「小さいパッケージ」に「少数のパワーLED素子」という厳しい構造になっているので、その無理がたたって寿命問題が出ているってことで。今回のストーリーの問題をLED照明の一般論にしてしまうのは暴論でしょう。)

          親コメント
          • by Anonymous Coward

            明るさが(半連続)可変と云う事は、ややこしい=寿命が短そうな、可変電圧電流直流電源装置が使われていると云う事では?
            スイッチとLED以外は何も無い、直列LED数切り替え、或いは電車で言うところの直並列組合せ制御に相当する、明るさ段階型じゃないと。

        • by Anonymous Coward

          1素子の中でそうなっている場合もあるかもしれない。
          http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-05128/ [akizukidenshi.com]

      • by Anonymous Coward

        てっきりダイナミックドライブしてるのかと思ってた。

      • by Anonymous Coward

        > ところが、200個のLED素子を点灯させるのであれば、「3.5VのLEDを30個直列に繋げば、105V 20mAで点灯させられる」×6セット、といった形でLEDを直列にすれば制御回路を非常にシンプルにできます。

        まず一発で壊れるでしょう。交流100Vはピーク電圧で141Vですから、30個直列のLED1個にかかる電圧は4.7V。簡単にLEDが焼損しますね。

        さすがにLED30個直列ではなく、LED数個+制限抵抗な構成のLED電球は過去にありました。ですが粗悪品として、非常に初期の段階で駆逐されてしまいましたね。ちらつくとか、直ぐ壊れるとかの問題多発で。

    • by Anonymous Coward
      信号機利権を温存できて当局としてはむしろそっちのがいいでしょ
    • by Anonymous Coward

      切れるのは前提になってるってはなしをきいたけど。
      LED交換でも電気代を考えたらペイできるとかって話だったような・・・?

      どれくらいの交換頻度を考えてたかによるんだろうけど。

    • by Anonymous Coward
      流石に発熱も考慮して設計寿命を満たすように設計されているはずですよ。
      ちなみにLED交通用信号機は電源の平滑コンデンサを使っていません。
      なので交流の0V近傍で消灯して思いっきりチラついています。ビデオカメラで撮るとわかります。
      • by Anonymous Coward

        あれまだ対策されてないの? ドライブレコーダー専用変則フレームレートCMOSカメラを設計すればよいなんてムチャクチャな案も出してたけど

        • by Anonymous Coward

          既に、ドライブマン等のようにLED信号対応品なら30fps弱とかになっていますよ。

    • by Anonymous Coward

      頻繁に壊れた方が儲かりますやん
      # ホクホク

長期的な見通しやビジョンはあえて持たないようにしてる -- Linus Torvalds

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