LED照明

LEDがあらゆる照明に取って代わろうとしています。
車のヘッドライトや住宅用照明など、今やLEDは新しい照明用途にデフォルトの選択肢となっています。

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LED照明分野の新製品

LEDドライバと電源

LEDを選んで、次に考慮すべき要素はドライバです。定電流(CC)又は定電圧(CV)のどちらが必要かは、適用するモジュールやLEDによって決まります。このような情報はLED製品とともに提供されます。

一部のLEDドライバは、CCとCVの両方のオプションを備えており、このような両用タイプでは、標準でCVを実行し、出力が定格電流制限を越えるとCCモードに切り替わるドライバを採用するのが一般的です。

LEDドライバ  | LEDドライバIC

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LEDコネクタ・ヒートシンク

LEDの利点を最大限に引き出すには、LEDを取り巻く適切な周辺部品が必要です。電源、コネクタ、ケーブル、マウント、ホルダなど、使用するLED製品に適切な部品を選択する必要があります。

「LEDは発熱しない」というのは誤解です。実際、LEDで使用される電力の大半(約70%)は、光ではなく熱に変換されます。LEDが、熱を持ち過ぎると機能しなくなるため、熱を発生元で取り除く必要があります。適切なヒートシンクを使うことで、動作寿命と効率性を最大限に高められます。

LED設計にとって、ヒートシンクは非常に重要です。一般に、ヒートシンクでは次の3通りの方法で熱を取り除きます。

  • 伝導放熱:部品から別の部品へと移動
  • 対流放熱:部品から流体(液体や空気)に伝達
  • 放射放熱:熱放射により放熱

LEDの普及

50年にわたり開発を重ねたLEDは、小さな赤色発光から始まり、効率性と信頼性に優れた制御可能な製品へと進化し、あらゆる用途で従来品に取って代わっています。家庭や職場などさまざまな環境で投光照明から医療用に至る多様な用途に、それぞれのワット数と形状で採用されています。

既に、モニタ・薄型テレビ、スマートフォン・タブレット、車のヘッドライト、インジケータランプ、信号機、クリスマスツリーのイルミネーション、標識、娯楽用など多くの用途で広く使用されているLEDは、エネルギー効率の高く、その技術が発展すればするほど、より広い用途に利用されます。

興味深いLEDの基礎知識

  • 従来の電球は熱によって発光(白熱光)し、LEDは電圧によって発光(電界発光)する。
  • LEDは低UVであるため、従来の照明に比べ、虫を寄せ付けにくい。
  • 高品質のLEDの寿命は50,000時間を軽く越え、約5年半の連続使用が可能。
  • 青色LEDには、食品を新鮮に保つ特性があり、食品媒介病原菌への強い抗菌効果により、冷蔵庫への適用が増加している。
  • ニューヨークのタイムズスクエアにある約3.7m高の「New Year’s Eve ball」の点灯に、32,256個のLEDが使用されています。ボール全体で1,600万色を表示、セラピー効果のある万華鏡のような演出をしている。

植物の栽培に有効なLEDグローライト

LEDを効率的に使用することで植物の成長を促進できるため、エネルギー消費量を大幅に削減できます。最新のトレンドとして、近い将来主流となるだろうと考えられているのが、都市型農業・都市型ガーデニング構想です。地球上の人口が増加の一途をたどっており、それに伴う生鮮食品の需要を満たすチャレンジになるでしょう。 

都市型農業構想には、都市部のビルの屋上農場や地下農場で新鮮な果物・野菜・穀類を生産される予定です。輸送費や二酸化炭素の排出量だけでなく、土地利用率も最小限に抑え、世界のどの地域でも一年を通じて作物の生産が可能になります。実際に、宇宙飛行士がLEDライトを使用して食物の成長サイクルを実験し、初めて地球外で生産された食物を試食しました。

スマート街灯向けLED

世界の関係当局が、視界の明るさの向上とエネルギー消費量の低減のために、LED街灯への切り替えを実施しています。

例えば、UKのWest Berkshire州では、10,000本の街灯をLED照明に交換するための予算700万ポンドの改修計画を策定中です。すべての新しい街灯は、省エネ効果を最大限に実現するため、リモート監視システムによって管理されます。

LEDを採用する理由は数多くあり、切り替えを悩む必要は全くありません。

LEDの種類

カラーLED

白色LED以外のカラーLED、赤外線LED、紫外線LEDは波長の違いによって発色が変わります。

LEDの波長は、使用される半導体の素材により変わります。波長値によりLEDの発光色をある程度想定できますが、大量購入する前は必ず、実際の光の色をテストで確認しましょう。


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白色LED

白は白でしかないと思われがちですが、白色LEDは実質的には白ではなく、その色相や色調の選択肢が幅広く存在します。実際、私たちが目にする白色LEDの色は、赤色・緑色・青色LEDを組み合わせて作られています。また、黄色の蛍光体で青色LEDをコーティングすることによって、人の目に白く見える光を発する白色LEDを作ることもできます。

目的に合った白色LEDを選ぶには、色温度で判断します。温白色は黄赤の色調を持ち、落ち着いた居心地の良さを演出します。家庭、ホテル、レストランで使用されることが多く、ろうそくの灯りに近い色調を再現します。冷白色は淡青色の色調を持ち、光が強く、産業環境や街灯などに使用される傾向があります。昼白色はこれらの中間の色で、教室、商店、オフィスなどで使用されます。

照明の色の違い(色温度)を表す単位はK(ケルビン)です。基本的には、値が低いほど赤みを帯びます。色の違いを知る最も最適な方法は、色温度表でLEDの色温度値を確認することです。

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赤外線LED & 紫外線LED

LEDと聞いて思い浮かぶのは、目に見える可視光スペクトル内の光を発するものですが、リモコン、自動ナンバープレート認識(ANPR)、タッチスクリーン、モーションセンサ、スマートウォッチなどで利用されている、赤外線(IR) LEDも存在します。

地球上のすべての物質は、電子センサで検出できる赤外線や熱を発しているため、赤外吸収(IR)スペクトルの最も有効な用途の1つとして探知と検出があります。セキュリティカメラや暗視ゴーグルレンズなどで採用されています。赤外線LEDはカメラやゴーグルレンズの外側に配置され、まったく明かりがない環境や煙や霧の中でもIR画像として確認することができます。

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紫外線(UV) LEDは、日焼けサロン、水槽ライト、医療機器向けに利用されています。UV硬化(粘着剤・インク・コーティングなどの瞬間硬化)市場でも採用されるようになり、従来のUVランプや光源に対抗できる電力密度を実現するようになりました。紫外線照射量が比較的低く、安全です。

UV LED市場は、その用途がUV硬化、浄水、殺菌などへと拡大するに従い、更なる成長が予想されます。

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