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LEDを強引に光らせる

光量は単純には点灯時間に比例する。このため、点灯時間を短くすると画像が暗くなってしまう。カメラ側でISO感度を上げ、明るいレンズを用いれば画像は、より明るくなるが、無制限に明るくできるわけではない。またISO感度を上げると画像が悪くなる。従ってLED側でも単位時間あたりの発光光量を大きくすることも必要になる。

LEDのカタログには定格電流値が記されているけれども、これは定常状態での値であり、パルス点灯ではそれ以上の電流を流すことができる。Web情報によると、定格の5倍程度までは大丈夫そうだ。

使うLEDには、小さなLEDを多数並べる派と、パワーLEDを使う派がある。どちらがよいのかは分からないが、とりあえず、配線が少なくて済むのでパワーLEDにしたけれど、ブレッドボードに刺すことを考えると、小さなLEDを並べるのも悪くないかもしれない。

LEDの点灯電圧や抵抗の選び方に関しては秋月のWebに資料がある。それまでは、原理をきちんと理解せずに書いてある電圧と抵抗値で済ませていたのだけれど、話としては半導体の電圧降下分を差っ引いた電圧を元に抵抗計算を行うということのようで、そう言われると、ソリッドステートリレーが使用電圧によらず定格電流が定まっているのも、ソリッドステートリレーでの電圧降下分×電流が発熱になるためだなぁなどと、深く考えずに使っていた辺りと繋がってきて面白い。もっとも、電圧降下分は個体差もあるみたいで、このあたり、バンドのエネルギー準位で決まっているのではないのかと少し不思議な気もする(きちんと調べれば分かる話だろうけれども、調べていない……。)。

複数のパワーLEDが基板に乗っかったモジュールタイプのLEDもある。モジュールタイプには、直列抵抗が実装されていて、指定電圧電源に直づけできる物と、抵抗がないものがある。抵抗が実装されているものに過大電流を流すのには電圧を上げることになる。直列抵抗がないものなら、外付けの直列抵抗の値を適度に下げれば良さそうな気がする。
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とりあえず使っているのは、3灯直列×2並列の6灯タイプと、1つで10Wの1灯タイプ。試しにパルス点灯してみたところ、特に熱を持つ様子がなかったので、アクリル板にマスキングテープで仮固定して、アクリル板には、1/4のナットを取り付けて、カメラ用の自在アームに取り付けている。

電源は24Vまで出せる可変電源を用意した。定格より随分と低い4.7Ωの抵抗を直列にいれて、その後に2つのLEDを並列に配置するという本来はやるべきでない配置をしている。上記のLEDの点灯電圧は両方とも12V程度だけれども、電源電圧を18Vにしてもとりあえずは壊れていない。もっとも、電源の応答が間に合わなくなって電流を流した瞬間に電圧降下が起きているかは確認はしていない(LEDパルス点灯のWeb記事を眺めると、コンデンサを入れているのがあり、これなどは、電源からの電流が間に合わないのをカバーするためかと思っている。)。


by ZAM20F2 | 2020-01-07 05:41 | 科学系 | Comments(0)
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