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複数個のLEDを点灯させる【逆引き回路設計】

複数個のLEDを点灯させる【逆引き回路設計】

LEDを複数個点灯させる場合には、駆動回路を使う

LEDを直列に接続するとVfが高くなり、並列に接続すると電流値が高くなります。マイコンやロジックIC単体でLEDを点灯させようとすると電流または電圧の許容量が足りなくなるため、マイコンで直接LEDを点灯させるのを避け、駆動回路を構成する必要があります。

この回路では、パワートランジスタなどの大電流を駆動させることのできるトランジスタを使います。ゲート(ベース)に信号が加わったときに点灯、信号が加わっていない時には消灯となります。

LEDを点灯させる駆動回路の基本は、トランジスタを使用したローサイドスイッチです。マイコンなどの低電圧信号でトランジスタを駆動させる場合には、低電圧駆動が可能なFETを選定します。

LEDの直並列は信頼性を重視して構成を決定する

LEDの構成は電源電圧に応じて直列、並列、直並列と使い分ける必要があります。大量のLEDを点灯させる回路では、左図のように電源電圧とLEDのVfが許す限りLEDを直列に配置したLEDストレングスを構成にするのが一般的です。

右図のようにLED1つだけのLEDストレングスを構成して、全てを並列にした回路にすれば信頼性は非常に高くなりますが、その分電流制限抵抗の個数と消費電量が多くなるため、コスト的な観点から見てあまり良い回路ではありません。

15V電源でVf 3VのLEDを16本使用する回路を例にすると、直列に4個接続したLEDストレングスを4本束ねたLED構成を選択するのが最も現実的な回路構成と言えます。

LEDを並列にして抵抗1本でまとめる回路構成は避ける

より低コストな複数LEDの駆動回路を考えるのであれば、LEDを全て並列にして電流制限抵抗1つでまとめる回路でもLEDの点灯は可能です。

この構成は回路の信頼性が非常に低くなるため実際の使用は推奨されません。

全て並列で構成するとLEDの個体ごとのVfばらつきによる様々な弊害が発生します。さらに、LEDが1本ショートモードで壊れた場合は全てのLEDが点灯しなくなり、オープンモードで破損した場合は残ったLEDに電流が分散され過電流となり連鎖的に故障する可能性が高くなります

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