« 自作LEDの波長を考える | メイン | LEDとドライバーを結線する »

2011年12月18日

LED素子の仕様の見方

自作LEDシステムライトを作るのあたって一番良くわからなかったのは、LED素子の仕様の見方。そこはしんさん、エイジさんなどの諸先輩がにお聞きして理解を深めていきました。この場を借りてお礼を申し上げます。

さて、今回の自作で使用する素子ですが、1つはCreeのXM-LのCool Whiteです。購入したサイトの仕様を見ると以下のとおり。

  • Min. lumens 280 @ 700mA
  • 3000mA max. drive current
  • 5,000-8,300K color temperature
  • 125 degree viewing angle (without secondary lens)
  • Forward voltage 3.1V @1500mA, 3.35V @3000mA

なんとなくわかる気もしますが、もう少し説明を。
色温度（color temperature）はすぐに分かると思いますが、どのような波長が含まれているか知りたいですよね。CreeのXM-Lのデータシートを見ると下のグラフを見つけることができます。今回使用するのは５，０００−８，３００Kなので青のラインを見ると良いです。
XL-L-spectrum.jpg

LEDを駆動させるのにドライバーというものが入ります。このドライバーの種類には簡単にいうと二種類あり、電圧を変えることにより調光できるタイプと定電流（Constant Current）を流すタイプです。今回は調光を予算の関係で選択肢から省いたので定電流を流すドライバーを選択しました。
使用するドライバーは、XM-L用にMean Well LPC-60-1750 constant current driverを使用します。見てわかるように１７５０ｍAの電流が一定に流れます。
少し話は戻りますが、上のXM-Lの仕様を見ると３０００ｍAまで流すことができます。しかし、最大電流を流すということは、それだけ素子の寿命を縮めることになります。なので、１７５０ｍAなどの電流を流して使用することになります。
仕様にある3.1V @1500mAというのは、１５００ｍAの電流を流すと、その素子にかかる電圧は3.1Vだよと言っています。要するにW（消費電力）=V（電圧）xA（電流）なので４．６５W駆動です。下のグラフを見てください。赤のラインがそれにあたります。では、１７５０ｍA流すとどうなるかというと、青のラインになります。約３．１５Vですね。なので３．１５Vｘ１．７５０A＝５．５１２５W。約５．５W駆動になります。
XM-L_V-A.jpg

次に、Lmが流す電流によってどのように変化するのかということです。仕様を見ると280 @700mAとあります。これは、７００ｍA流すと２８０ｌｍ最低あるよと言うことです。下のグラフの赤線を見てください。今回は１７５０ｍA流しますので、下の青線を見てください。これを見ると７００ｍA流したときに比べて２２５%明るいとなります。要するに2.25倍ね。ｌｍで言うと２８０ｘ２．２５＝６３０ｌｍとなります。かなり明るいですよね。これはPAR値にも同じように言えるらしいです。
XM-L_Lm-A.jpg

間違いがあればご指摘ください！

投稿者 TAKA : 2011年12月18日 09:39

コメント

非常にわかりやすいです、ありがとうございます。何となくわかっていてもなかなか文章には出来ないものです。
僕のLEDはXPメインでそろえたのですが、クールホワイトとニュートラルホワイトは1.5Aまでいけます。さすがのCree、そうとう明るいです。実際には1.4Aでドライバーを調整してありますが。XPでこれだけですから、XM-Lの明るさは想像を超えていると思います（笑）

さてさてビルドはいつ開始っすか？年末年始のいいプロジェクトになりそうっすね！

投稿者 Shin : 2011年12月19日 16:07

Shinさん、
1.4Aで駆動させたら、流石に寿命が極端に縮まらないですか?
あれから全然ビルドは進展ないですねえ。はやくXM-Lが届かないと、やる気が起きないです～

投稿者 TAKA : 2011年12月20日 14:44

コメントしてください




保存しますか?

(書式を変更するような一部のHTMLタグを使うことができます)