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» 2013年04月24日 00時00分 UPDATE

これだけは知っておきたいアナログ用語:定電流電源

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定電流電源

 電源回路は、常に電圧値が一定になるように制御している定電圧電源と、常に電流値が一定になるように制御している定電流電源に大別できる。

 ICや多くの回路は一定の電圧で動作するように設計されているので、定電圧電源を使用する。負荷に電力を供給したい場合も、抵抗性の負荷なら定電圧で駆動すれば電流も一定になり、安定に電力を供給できる。

 それに対して、LEDの輝度は電流値で決まるケースや二次電池の充電のように電圧と電流が比例しない負荷の場合は、一般に定電流電源を使用する必要がある。用途によっては定電圧電源に直列抵抗を挿入して疑似的に定電流化することも可能だが、抵抗での損失が大きいため、最近では専用の定電流電源を用いることも多い。

 例えばLED駆動の場合、供給電流が小さいLED表示器では定電圧電源が多い。一方、供給電流が大きいLED照明では定電流電源が多く用いられている。また、LED照明の場合には、定電流電源はLEDの直列個数を変えても電流値が変わらないことや、高精度に電流を制御できるため大電流・高輝度のLEDを最大効率で点灯できるなどの利点がある。

LEDの定電圧駆動 LEDの定電圧駆動
定電圧電源と抵抗Rを用いて疑似的に定電流化している。電流の精度と、抵抗での損失に注意が必要。
LEDの定電流駆動 LEDの定電流駆動
定電流電源で一定電流を供給。出力電圧範囲であれば、LEDの直列数は可変。

 LED照明は電流によって光量を制御できるので、広範囲な調光が可能である。LED照明の調光には、定電流方式のアナログ調光と、PWM調光という二つの方式が主に用いられている。

 PWM調光は、LEDを高速なパルス電流で駆動し、パルス幅を変えることで光量の調節を行う。ただし、パルスが十分高速でないとちらつきを感じることもある。

 定電流電源を用いてLEDを駆動する場合、目標となる定電流値を変化させることで、光量を調節することができる。これはアナログ調光の一種で、ちらつきのない高品位な照明を保ちながら広範囲の調光ができる。

 テキサス・インスツルメンツ(TI)では、LM3445LM3447LM3448LM3450TPS92070TPS92075など、定電流方式の調光対応LED照明コントローラICを数多くラインナップしている。LED電球からリビング照明、ダウンライト、店舗照明にいたるまで、さまざまな用途に対応が可能だ。


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提供:日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
アイティメディア営業企画/制作:EDN Japan 編集部/掲載内容有効期限:2014年3月31日

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