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» 2011年09月06日 16時36分 公開

Wired, Weird:LED照明のリスク (1/2)

LED照明はよいことばかりではない。これまでの照明にはなかった落とし穴が幾つかある。例えば、発光タイミングの問題や発熱が少ないことによる問題、力率の問題だ。低力率に対応するには、LEDの電源回路に工夫が必要だ。

[山平 豊(ホックス(HOKS)),EDN]

 近年になって、LEDを用いたさまざまな照明機器が製品化されるようになっている。世間では、LED照明がエコ時代の寵児(ちょうじ)として持てはやされており、その電力効率は蛍光灯を用いた照明機器を凌駕しつつある。また、長寿命という特徴は、照明機器としての将来性を約束するものといえるだろう。

 一般的なLED照明は、消費電力が15W未満で、寿命が4万時間と言われている。市場を急拡大させているLED照明のあおりを受けて、白熱電球は駆逐されており、電球型蛍光灯の市場の伸びも頭打ちの状態になりつつある。また、発熱の少ないLED電球では、人感センサーを搭載した製品も登場している。こういった製品は、通常のLED電球よりもさらに消費電力を抑えることが可能だ。

 今後もさまざまな用途に向けてLED照明が開発されるだろうし、LED照明の市場もさらに拡大していくと考えられる。特に、東日本大震災後の日本では、「節電」という言葉の重要性が高まっている。再生可能エネルギーを用いた発電システムとLED照明が、ますます推進されていくことは間違いない。

 しかし、昔から、新しい技術を用いた製品は、その良い側面ばかりがクローズアップされて取り上げられることが多い。その一方で、悪い側面については、過小に扱われる傾向がある。今回は、あえてLED照明の短所をピックアップしてみようと思う。

LED信号機の問題点

 まず、LED信号機から見てみよう。LED信号機には、何個のLED素子が使用されているのだろうか? 一般的には、信号機の各信号灯につき、LED素子が192個使用されているようだ。これは、LED素子を直列に32個接続したLEDストリングが6系統あるためと考えられる。LED信号機の回路基板では、AC100Vを全波整流して、先に述べたLEDストリングに対して約25mAの電流を流している。その消費電力は、1系統で約2.5W、6系統で15Wとなる。従来の信号機の消費電力が70W程度だったことを考えれば、消費電力は約80%削減できていることになる。

 とはいえ、LED信号機にはいくつかの問題点が指摘されている。1つ目は、以前から提起されている、ドライブレコーダとの相性の問題である。これは、ドライブレコーダに搭載されているカメラの1秒間の撮像回数が30回であることと、西日本地区の商用電源周波数が60Hzであることに起因している。つまり、LEDが発光していないタイミングと、カメラの撮像のタイミングが合ってしまうと、ドライブレコーダにはLED信号機が点灯していない状態で映像が残ってしまうのである。例えば、青信号で交差点に進入したにもかかわらず事故に遭遇した場合、通常であれば衝突時に撮影されたドライブレコーダの映像を証拠として提出することができるはずだ。しかし、先に述べたような事態が起こると、その映像の中で信号は点灯していないために、証拠として利用できない可能性がある。

 2つ目の問題は、寒冷地の冬場でしばしば発生する。LED信号機は、発熱が少ないことも特徴の1つである。しかし、吹雪などで信号機に雪が付着すると、その雪が解けないために信号灯の表示を確認できなくなることがある。この場合、運転手が赤信号を認識できずに交差点に進入してしまう可能性があるので、交通事故が発生しやすくなってしまう。寒冷地の冬場は、信号機の表示に注意を払っておかないと思わぬ事故に遭遇するかもしれない。

図1 市販されているLEDライトの電源回路 図1:市販されているLEDライトの電源回路

 3つ目の問題は、LED信号機の低力率に原因がある。AC電圧を整流した後の電源電圧がDC90Vを上回らないとLED信号機は点灯しない。つまり、DC90V以下の低電圧のタイミングにおいてLED信号機は消灯しているので、その間は無効電力を生み出していることになる。

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