しっかり分かる「LED応用回路」
EDN Japanに掲載した記事の中から、LEDを使った回路の設計に役立つ記事をまとめました。
まずは動向から
かつて、自動車で用いられるLEDと言えば、リアランプやメーターパネルの表示灯の光源として用いられる赤色もしくは黄色のものが中心であった。それに対し、現在ではへッドライトをはじめとするさまざまな自動車システムで高輝度の白色LEDが使用されるようになった。その結果、車載LEDの市場は大きく拡大しようとしている。本稿では、LED開発の歴史を概観した上で、LEDの特徴と、車載用途におけるLED採用のメリットについてまとめる。また、ヘッドライトをはじめとするLEDの採用事例や、車載用LEDドライバの開発動向について紹介する。
高輝度発光ダイオード（HB LED）製品の性能は着々と向上している。それに伴い、建造物の照明から医療機器まで、HB LEDは多種多様な用途に使われるようになってきた。本稿では、HB LEDのさらなる用途拡大に向けた最新技術動向や現状の課題についてまとめる。
設計に役立つノウハウ
Wired, Weird：
「無効電力を利用するLED照明」は、商品化を考慮するとまだ安全面などに問題がある。そこで今回は、安全対策をはじめとする、商品化のために改良した回路設計の結果について報告する。
既存光源からの置き換えを進める原動力：
白熱電球などの既存光源をLED電球に置き換える動きが加速している。LED電球のように既存光源との互換性を有するLED照明を実現する上で、重要な役割を果たしているのがフライバックコンバータを用いた駆動回路である。本稿では、LED電球の駆動回路にフライバックコンバータが採用されている理由を解説するとともに、さらなる低コスト化や小型化、多機能化を目的とした開発動向を紹介する。
全世界的な温室効果ガスの低減に向けた動きに対応して、さまざまな工業分野で環境負荷を低減する製品の開発が進められている。自動車照明の分野でその中心となっているのがLEDである。ハロゲン電球やHID（高輝度放電ランプ）をLEDに置き換えることにより、消費電力の低減や、照明部品の長寿命化による廃棄物量の削減などが期待できる。本稿では、そうしたLED室内灯の開発における熱流体シミュレーションの有用性について解説する。
設計の“肝”はカラーセンサー：
高輝度LEDを利用した照明システムの設計では、輝度や色のばらつきに悩まされることがある。そのような場合には、カラーセンサーを用いたフィードバック系を構築することで問題を解決できる。本稿では、色精度の要求される照明システムにおける色の作り方やカラーセンサー利用時の注意点などについて解説する。
Wired, Weird：
安価なLED照明は、おいしい部分（AC90V以上）でしか電力を消費しない。これが高効率の秘密だ。そのため、より多くの無効電力が発生してしまう。
Wired, Weird：
試作したLED照明は、実際に利用する前に、きちんと動作することを確認するための試験を実施する必要がある。組み立てを終えた後で、LED照明にいきなりAC100Vを印加すると、接続ミスや部品ミスが存在する場合に基板の焼損や部品の破裂が発生してしまい、せっかく製作したものが無駄になりかねない。
Wired, Weird：
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。
Wired, Weird：
LED照明は多数のLED素子を直列に接続するので、注意深く作業していても部品の取り付けミスを犯しやすい。そこで、基板に実装されたLED素子の故障や極性の確認を簡便に行う検査方法を紹介しよう。この検査方法ではDCモーターの発電機能を使う。
LED駆動のための回路アイデア
Design Ideas：
赤色、緑色、青色の3色のLEDが1つのパッケージに組み込まれているタイプの製品がある。本稿では、この種の3色LEDを2ビットのデジタル信号で駆動することにより、4種の発光色を得る方法を紹介する。
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