LEDドライバーガイド

LEDドライバーとは？

LEDドライバーは、LED機器に使用される特殊な電力変換デバイスです。LED、発光ダイオードは、導電性材料で作られた部品です。電流を流すと、光子と呼ばれる光の粒子が放出され、さまざまな色の光を発します。

LED技術は1960年代に開発され、現在では様々な照明機器に展開されています。

• 家庭用・店舗用 - ライトストリップ、ダウンライトなど

• カメラフラッシュ

• モニター・テレビ

• ヘッドランプ、テールランプ、ブレーキランプなどの車両灯火類

• 交通信号

• 航空機用照明

• ホテルやレストランなどのホスピタリティー施設における商業用環境照明

• 屋外・水中照明システム

LEDは、高いエネルギー効率、環境にやさしい、そして寿命が長いことが特徴です。

LEDドライバーの動作

LEDが動作するためには、信頼性の高い電源が必要になります。LED照明のドライバーは、この電力を交流（AC）から直流（DC）に変換して供給しています。また、LEDの温度や電気伝導度の変化を補正し、安定した電力を供給します。これにより、過熱やちらつき、色の変化、性能の低下などを防ぐことができます。

また、照明用LEDドライバーには過熱防止機能があり、温度が上がりすぎた場合、自動的に照明が完全にオフになります。

LED機器の多くは低電圧です。LEDトランスは、より大きな電力を必要とする大型の照明システムに対して同じ機能を果たします。

LEDドライバーには以下の別称があります。

• LED電源

• LEDライトドライバー

• LEDドライバー回路

LEDドライバーは何に使うのか？

LEDドライバーの役割は何ですか？LEDドライバーは、低電圧電球のトランスと同じような機能を持っています。LEDライトは主に低電圧デバイス（通常4V、12V、24V）であり、直流電源用に設計されています。しかし、コンセント型電源は通常、より高い電圧（120～277V）で動作し、交流を供給するため、ほとんどのコンセント型電源は直接互換性がありません。LEDの平均電圧は従来の変圧器では低すぎるため、専門のLEDドライバーを使って高電圧の交流を低電圧の直流に変換しています。

LEDドライバーには、高温の原因となり光出力に影響を与える電力サージや電力変動を防ぐという二次的な機能があります。LEDは、あらかじめ決められたアンペア範囲内で使用するように設計されています。

また、LEDドライバーの中には、LEDシステムの輝度や表示色を制御して順番に表示させることができるものもあります。これは、個々のLEDを選択的にオン／オフすることによって行われます。例えば、白色光は通常、複数の色のLEDを一度に表示することによって作られます。LEDを介してこれらの一部をオフにすると、白色は見えなくなります。

定電流対定電圧LEDドライバー

定電流LEDドライバーは、定電流を必要とするLEDで使用されますが、各LEDのワット数（総電力負荷）が変化すると電圧が変化します。ドライバーは電圧を変化させる役割を担っています。

定電流LEDドライバーの主な定格電流は以下の通りです。

• 350ミリアンペア(mA)

• 700mA

• 1 amp

典型的な例としては、50ワットの負荷に対応して4〜13ボルトの間で電圧を変化させながら、700ミリアンペア（ma）の電流を供給するような構成が挙げられる。

これらのデバイスは、定電力LEDドライバーとも呼ばれます。代表的な用途は以下の通りです。

• 屋外用照明器具

• パブリックスペースで使用される高精細ディスプレイ

• ビルボード用バックライト

これに対し、定電圧駆動回路は、定電圧を必要とするLED向けに設計されており、一般的には10V、12V、24VのDC電圧を必要とします。そのため、LEDを並列に配置したストリップ型照明などに最適です。通常、LEDストリップドライバーは、電気抵抗などのアンプ調整用機構を別に持っています。

LEDドライバーの特徴・種類

他の部品と同様に、LEDドライバーも仕様の異なる様々なモデルがあります。特に、入力と出力のレベルはモデルによって異なり、効率、定格電力、接続ポートを保護するための環境シールドも異なっています。

主要な機種をいくつか見てみましょう

S型LEDドライバー

小型またはミニLEDドライバーは、小型のLED照明に使用するために設計されています。4ワットの定格が一般的です。

調光型LEDドライバー

調光型LEDドライバーは、LEDの明るさをダイナミックに調整することができるドライバーです。調整可能なLEDドライバーは、店舗などのパブリックスペースで雰囲気のある照明を演出するのに有効な手段です。

ハイパワーLEDドライバー

LEDのパワーは着実に増加しており、プロフェッショナル向けには1ワットあたり100ルーメンというモデルも出てきています。ルーメンは、国際的に認められている可視光線の単位です。このようなハイパワーモデルは、商業施設や公共施設で使用される大型照明システムに広く採用されています。当然ながら、より強力なLEDドライバーが必要となり、スムーズな動作が求められます。

COB LEDドライバー

COB（Chip on Board）LEDは、複数のLEDを集積回路とともに一体化したものです。一般的に、調光機能を備えています。十分な定格電圧を持つ、互換性のあるドライバーまたはトランスが必要です。定電流、定電圧のいずれのドライバーもCOB LEDドライバーと互換性がありますが、定電流モデルの方が適用しやすくなっています

LEDストリングドライバー

LEDストリングは、通常、小さなライトを備えています。一般的には、クリスマスイルミネーションなどの環境照明に使用されます。このような用途には小型のLEDドライバーが最適ですが、長いストリングでは必要な電圧の合計が高くなる場合があります。

定格電圧

LEDドライバーは、主電源とLED照明の橋渡しをし、中高圧の交流を低圧の直流に変換するものです。LEDドライバーを選択する際には、接続する電源との互換性を確認することが重要です。代表的な主電源電圧は以下の通りです。

• 120v

• 220v

• 277v

• 480v

LEDドライバーは、通常12Vまたは24Vで動作します。また5Vシステムもあります。LEDドライバーの電圧定格は、定電流と定電圧の両方で幅広い選択が可能です。LEDシステムの最大出力は、ドライバーが定格される最大電圧より低くする必要があります。

どのようなLEDドライバーが必要ですか？

どのようなサイズのLEDドライバが必要かを決定するには、以下を知ることでご要望にお応えすることができます。

1. 使用する主電源の電圧

2. システム内のLEDの消費電力の合計値

3. LEDが定電圧を必要とするか、定電流を必要とするか

4. LEDドライバーの動作に影響を与える可能性のあるその他の技術的要因（例えば、正確なカラーコントロールの必要性、水にさらされる可能性など）。耐水性はLEDのIP等級で示され、数字が大きいほど耐水性が高くなっています。IP等級が44であれば、キッチンなど水しぶきがかかる場所での使用に適しているといえます。一方、IP等級が67と高い場合は、屋外での使用に適していることを示します。IP等級が20のドライバーは、乾燥した屋内空間でのみ使用可能なドライバーです。

LEDドライバーの使用方法

LEDドライバー取り付け説明書

1. LEDドライバーは、使用する電源や取り付けるLEDシステムに完全に対応していることを確認してください。定格電流と定格電圧が一致していることを確認します。

2. ドライバーが定格外の環境ストレスにさらされないことを確認してください。例えば、屋外にLEDを設置する場合、ドライバーが十分な耐水性を持っていることを確認してください。

3. ソケットのプラスとマイナスの配線を確認し、グリッドからソケットを外します。

4. ドライバーの取り付け - 色分けされたネジでLEDシステムに取り付けます。

5. LEDシステムからのプラスとマイナスの配線をドライバーの対応する端子に接続します

6. ドライバーの緑色のアース線（GND）をアース端子に接続します。

7. 電源ソケットのプラスとマイナスをドライバーの対応する端子に接続します。

8. 接続が正しくしっかりと行われていること、熱がこもっていないことを確認するため、設置テストを行ってください。誤動作が発生した場合は、電源を切り、原因を特定します。

LEDライトドライバーの確認方法

1. 電源を切る

2. ドライバーでドライバーを開き、目に見える故障や焦げ跡がないかをよく確認します。

3. 電気試験機を使用し、不具合のある部品を特定します。

4. 可能であれば、これらの部品を交換し、本機をテストしてください。不可能な場合は、ドライバー全体の交換が必要です

よくあるご質問

LEDドライバーと電源の接続方法

LEDドライバーの主電源への配線は簡単です。ニュートラル線とライン線をドライバーのPRI（一次側）に接続し、前者をN端子に、後者をL端子に取り付けます。

そして、LED照明のプラスとマイナスの線を取り、ドライバーのSEC（二次）側の適合する端子に取り付けます。

LEDドライバーとトランスの配線方法

LEDドライバーやトランスには端子が付いていないことが多いので、ユーザーが直接ケーブルの先にプラグを配線する必要があります。

1. LEDが正しく配置されていることを確認し、電源を切ります。

2. ドライバーでドライバーやトランスを開ける

3. 適切なケーブルとワイヤーナット（色分けされたケーブル用ネジ）を使用してプラグを接続します。トランスファーからの黒いプラスケーブルはソケットの120V ACフィードに、緑のケーブルはアース線に、白いマイナス線はニュートラル接続に接続してください。ブランドによっては、LEDケーブルの一端を取り外す必要がある場合があります。

4. ケーブルにターミナルコネクターを装着し、しっかりホールドする

5. 必要に応じて、ドライバーやトランスの集積回路に接続するプラスとマイナスの配線を終端してください。

6. 本体を閉じて、通気よい場所でテストしてください

LEDドライバーのテスト方法

LEDドライバーが正常に動作しているかどうかを調べるには、3つの標準的な方法があります。

1. LEDに接続し、結果を観察する

2. 電子負荷試験装置の使用 - 定抵抗（CR）モードや定電圧（CV）モードなどを試す。

3. 負荷抵抗（電流をせき止める装置）をつけて電源の評価をする必要があります。

ドライバーあたりのLED数は？

個々のLEDの総数は、それらが必要とする総電力によります。

LEDを正しく動作させ、適切な寿命を持たせるためには、適切なワット数が必要です。多すぎると焼損し、少なすぎると全く動作しなくなる。しかし、パワーを必要とするLEDによって、ドライバーの部品にもストレスがかかることがあります。

従って、ドライバーには、ドライバーの最大出力の80％以上を消費するLEDを接続しないことが理想的です。例えば、最大出力50Wのドライバーは、最大集合出力40W以下のLEDに接続するようにします。

LEDドライバーとトランスの違いとは？

LEDトランスは、より高い出力を持っているので、例えば、より長いストリップのような、より大きなLED照明システムで使用され、正しく安全に動作するためにLEDドライバーが提供するものよりも高いワット数レベルを必要とします。

LEDドライバーICとは？

LEDドライバーICは、接続されたLEDの電力需要の変化に対応するために必要な処理を行います。

LED照明に変圧器は必要ですか？

ドライバーとトランスのどちらが必要かは、システムの長さと1メートルあたりに必要なワット数を掛け合わせるなどして算出します。

10メートル×30ワット/メートル＝300ワット

これはLEDドライバーの最大ワット数（200W）を超えるため、変圧器が必要になります。LEDシステムの総合的な必要電力は、トランスの最大容量より小さくする必要があります。

LEDはACで使えますか？

ACで動作するモデルもあります。ほとんどのLEDは、低電力の直流（DC）で動作するように作られていますが、交流（AC）で動作する大容量モデルも開発されています。