今回は、「LEDの点灯方式」についての説明です。
１．初めに
LEDは順方向電圧を印加すると発光しますよね？
この発光方式なのですが、実はダイナミック点灯方式とスタティック点灯方式という2つの方式が存在します。
今回は、この2種類の点灯方式の違いについて簡単にまとめてみました。
２．ダイナミック点灯方式とは？
ダイナミック点灯方式とは、一定周期で高速点滅を繰り返すLEDの点灯方式のことです。
パルス点灯方式やデューティ点灯方式と呼ばれていることもあります。
ダイナミック[dynamic(動的)]、パルス波(どちらかと言うと矩形波)、デューティ比についてそれなりに理解しているなら、名称から大体どんな点灯方式なのか想像できます。
ダイナミック点灯方式は、パルス波に合わせて点灯/消灯を繰り返すことで点滅するのですが、周波数が高いので非常に高速に点滅します。
そうするとどうなるのかと言うと、人間の目では消灯していることに気付けず、ずっと点灯しているように見えます。
1秒間に数百回レベルで点滅すると、人間の目で捉えることは不可能になります。
なので、ずっと点灯させている状態と変わらない状態で使用できるわけです。
『それなら普通にLEDを付けっぱなしにすれば良いのでは？』と感じるかもしれませんが、ダイナミック点灯方式にするメリットが存在します。
それは、消費電力の差です。
単純に考えて欲しいのですが、仮に1秒間点灯/1秒間消灯というサイクルを繰り返しているLEDがあったとすると、ずっと点灯させたままのLEDと比較して消費電力は大きくなると思いますか？
消灯している時間があるんだから寧ろ消費電力は少なくありそうな気がしませんか？
実際そうなのです。
つまり、人間の目では点灯しているように見えるレベルを維持しつつ、消費電力を抑えているのがダイナミック点灯方式なのです。
消費電力が少なくて済むということは、LEDの寿命が長くなることと同義です。
まあ、LEDの寿命は元々長いし、1つ当たりの消費電力もたかが知れているので、多数のLEDを使用する場合に向いている感じですね。
また、点灯時間と消灯時間を調整することでLEDの明暗も調整できます。
ここまでメリットの話をしてきたので、デメリットについても記述していきます。
ダイナミック点灯方式のデメリットは、回路が複雑になることです。
点滅するように制御する必要があるので、回路が複雑になるのは当たり前のことではありますけどね。
逆に言うと、回路が複雑になる以外に特にデメリットが無いのがダイナミック点灯方式です。
玄人向けの点灯方式ということですね。
ちなみに、ダイナミック点灯方式はドットマトリクスLEDによく使用されます。
ドットマトリクスLEDとは、格子状に並べて配置した多数のLEDを個別に点灯させることで文字や模様を表示できるようにした装置のことです。
単にマトリクスLEDと呼んだり、LEDドットマトリクスという具合に並びが変わっている場合もありますが、全て同じものを指しています。
格子状に並べられた状態のことをマトリクスと呼ぶので、マトリクス上にLEDがドット(点)で存在するわけです。
駅に行くと、何時に何番線からどこ行きの電車が出発するのかが表示されていますよね？
あの表示をしているのがドットマトリクスLEDです。
あの表示を拡大してみると、LEDがびっしりと並んでいて、特定の箇所のみ光らせているんです。
そうすることで、LEDの光一つ一つ/点と点が合わさり、一つの文字を描いているのです。
上記の商品なんかは、拡大図を見るとドットが光っているのが見てとれます。
ちなみに、電子工作でよく使用されるドットマトリクスLEDは、8行×8列の計64個のLEDを使用したものです。
３．スタティック点灯方式とは？
スタティックはダイナミックの対義語で、[static(静的)]を表します。
この時点で説明するまでもなくどんな点灯方式なのかわかったのではないでしょうか？
スタティック点灯方式とは、常時LEDをONにした状態にする点灯方式のことです。
一般的なLEDの光らせ方がスタティック点灯方式ということです。
DC点灯方式とも呼ばれます。
LEDはアノードからカソードの方向に電流が流れた場合にのみ点灯するので、DC点灯という名称も納得ですね。
常に順方向電圧を印加しているわけですので、ダイナミック点灯方式と比較すると消費電力が大きく、寿命も短くなります。
反面、どの程度の光量にしたいかだけ考えて抵抗を選定すれば良いので回路が単純です。
この辺りはLEDのデータシートを閲覧すればグラフが載っているはずなので、それを参考にして決めましょう。
以上、「LEDの点灯方式」についての説明でした。
