LEDドライバー完全ガイド：効率的な照明を実現する選び方と活用法

省エネエレクトロニクスに関心がありますか？それなら、LED電球が優れた省エネ性能と長寿命を持つことはご存知でしょう。しかし、ほとんどの人は、LED PCB電球を動作させるために特定のデバイスが必要であることを知りません。それが「LEDドライバー」です。したがって、低電圧電球トランスや蛍光灯の安定器（バラスト）と似ています。

つまり、LEDに供給される電気を制御する役割を担っています。

しかし、LEDドライバーはさまざまなタイプがあるため、少し厄介な技術です。そして、ほとんどの場合圧倒されます。

だからこそ、この記事ではLEDドライバーについて詳しく解説します。このトピックについてもっと知りたいですか？

それなら、もう少しお付き合いください。

LEDドライバーとは？

白背景に隔離されたLED照明電源

シンプルに言えば、LEDまたは複数層のLED PCBの電力を制御する電気部品です。要するに、LED回路の不可欠な部分です。したがって、LEDドライバーなしで動作させることは、LEDシステムにとって破滅を意味します。

LEDを長持ちさせたいなら、LEDドライバーが最適です。なぜか？高温トラブルや高電力障害からLEDを守るからです。

LEDと類似の特徴を持つ自己完結型電源として、LEDドライバーはサーマルランナウェイ（熱暴走）を防止します。さらに、順方向電圧変化を補償しながら安定した電流を供給します。

LEDドライバーのメリット

LEDライトパネル

LEDは直流で12〜24ボルトの低電圧で動作します。したがって、交流で120〜277ボルトの高電圧で動作していても、LEDドライバーが電流を整流します。要するに、交流を直流に降圧変換します。または、高電圧を低電圧にバランス調整します。

LEDドライバーは、電流や電圧の不安定さからLEDを守ります。LEDの電圧変動は、電流供給の変動を招く可能性があります。そのため、LEDライトの出力は電源に比例します。そして、LEDには特定の範囲内で動作する定格があります。したがって、電流が少なすぎたり多すぎたりすると、光出力が変動したり、LED内の高温により速やかに損傷したりします。

全体として、LEDドライバーには2つの主要なメリットがあります：

1. 交流を直流に変換するのを助けます。

2. ドライバーは、回路を流れる電流や電圧を定格レベル以下に下げずに維持するのに役立ちます。

LEDドライバーが必要になるのはいつ？

リール巻きLEDテープの発光ダイオードと電圧コンバーター

一般的に、すべてのLED光源にはLEDドライバーが必要です。しかし、主な疑問は「別途購入する必要があるか？」です。一部のLEDには、電球に内蔵ドライバーが搭載されています。また、家庭用に作られたLEDのほとんどには、LEDドライバーが付属しています。好例は、GU24/GU10やE26/E27ベースの電球で、120ボルトで動作します。

しかし、テープライト、MR球、屋外対応ライト、パネル、特定の照明器具などの低電圧LEDは、うまく動作させるためにLEDドライバーが必要です。

簡単な答えは：低電圧LEDを扱うとき、LEDドライバーが必要です。しかし、120ボルトで動作する家庭用LED電球については同じことは言えません。

LEDドライバーの種類

プラスチックスプールに取り付けられたLEDストリップと電流コンバーターのクローズアップ

ここに挙げるすべてのLEDドライバーは、特定の電気的要件で動作します。

定電流型

このLEDドライバーは、出力電圧の範囲と固定された出力電流のみを必要とします。定電流とは、特定の出力電流（ミリアンペアまたはアンペアで表示）と、LEDの負荷/ワット数に応じて変化する電圧範囲を伴うことを意味します。

定電圧型

定電圧LEDドライバーは、固定出力電圧と最大出力電流を伴います。さらに、このLEDの電流は、LEDモジュール内にラップされた内部定電流ドライバーまたは単純な抵抗器によって制御されるシステムから供給されます。

また、通常12Vまたは24V DCの安定した電圧一つだけを必要とします。

AC LEDドライバー

このタイプのLEDドライバーは、技術的には白熱電球や低電圧ハロゲン電球を駆動します。したがって、最小負荷のないトランスを備えています。しかし、AC LEDドライバーは従来のトランスでは動作しません。低電圧を検出できないためです。

調光対応LEDドライバー

これらのLEDドライバーを使用すると、LEDライトを調光できます。また、定電圧LEDの調光を可能にします。LED電球に流れる先行電流の量を減らすことでこれを実現します。

LEDドライバーの用途

新技術特別LEDシーリングライトの取り付け

自動車用LEDドライバー

品質の高い自動車用LEDドライバーで、車両の内外装照明システムを以下の各領域で差別化できます：

インフォテインメントとクラスター
フロントヘッドライト
リアライトと室内灯

バックライトLEDドライバー

バックライトLEDドライバーは、LCDパネルバックライト用の特定の調光システムを使用する傾向があります。

照明用LEDドライバー

照明用LEDドライバーを使用すると、電子機器の赤外線照明を確立できます。さらに、マルチトポロジー定電流コントローラーで実現可能です。

RGB LEDドライバー

RGB LEDドライバーは、多色LEDアレイに表示機能やアニメーションを追加するのに役立ちます。また、一般的なインターフェースの範囲と互換性があることが多いです。

LEDディスプレイドライバー

LEDディスプレイドライバーのおかげで、低消費電力と高消費電力の両方で特定のLEDストリングを制御できます。大型狭ピクセルであれ、マイクロ/ミニLEDデジタルディスプレイサイネージアプリケーションのマトリクスソリューションであれ、これらのドライバーは機能します。

適切なLEDドライバーの選び方

LEDパネルドライバー

LEDドライバーを選択する前に、以下の要素を考慮してください：

DC調光

調光可能なLEDを好みますか？明るさを変更する予定ですか？それなら、調光対応電源またはドライバーを選択してください。なぜか？電源の仕様から簡単に見分けられるからです。また、仕様表にはドライバーと互換性のある調光コントロールタイプなどの他の情報も記載されています。

電力要件

ライトの電圧ニーズは、考慮すべき最初の事項の一つです。例えば、LEDが動作に20ボルト必要なら、20ボルトドライバーを入手してください。

要するに、ここでの目標は、ドライバーが適切な電力出力を得られることを確認することです。経験則は、出力がライトの指定範囲内にあることです。

また、定電圧ドライバーの場合、電圧範囲を考慮できます。しかし、定電流ドライバーをお持ちの場合、電流と電圧の両範囲を考慮できます。

簡単に言えば、提案されたLEDライトの電圧供給に注意してください。したがって、LEDドライバーがLEDの入力電圧を受け入れることを確認してください。そうすれば、適切な出力電圧に降圧しやすくなります。

また、ワット数も考慮する必要があります。その際、ライトのワット数よりも高い最大ワット数のドライバーを入手してください。

力率

力率は、電気ネットワークにかかるドライバーの負荷を推測するのに役立ちます。通常、-1と1の間です。したがって、力率の標準は約0.9以上です。言い換えれば、1に近いほどドライバーの効率が高くなります。

安全性

LEDドライバーには、注意すべきさまざまな規格があります。例えば、ULクラス1とクラス2があります。ULクラス1は高電圧出力のドライバー向けです。このカテゴリのドライバーは、器具内で安全対策が必要です。また、より多くのLEDを収容できるため、効率的です。

ULクラス2ドライバーは、LEDレベルで大規模な安全保護を必要としません。また、標準UL1310の条件を満たします。このクラスはより安全な選択肢ですが、動作できるLEDの数に制限があります。

IP定格は、ドライバーのエンクロージャが提供する保護を示すもう一つの安全性タイプです。例えば、IP67定格なら、ドライバーが粉塵と一時的な水没から安全であることを意味します。

効率

この要素は、ドライバーがLEDを駆動するためにどれだけの入力電力を必要とするかを示すため重要です。値はパーセンテージで表されます。したがって、80〜85%の効率が期待できます。

LEDドライバー計算機

LEDドライバーの計算は簡単です。単純にワット数に1.2を掛けるだけです。

例えば、5ワットずつ消費する10個のLEDライトがある場合、合計ワット数は50になります。

したがって、LEDドライバーを計算するには、総ワット数に1.2を掛けます。

このようになります：

50 × 1.2 = 60。

ご覧の通り、上記の例では、計算されたLEDドライバーは60Wとなり、10個のLEDライトを処理するために必要な電源容量となります。

LEDドライバー回路の仕組み

ハウジングなし、接続ワイヤー付きLEDドライバーボード

LEDドライバー回路はACコンデンサから始まります。したがって、コンデンサがメイン電源とラインで接続されます。その後、390kΩの抵抗器がコンデンサと並列に接続されます。

この配置は、電源がないときにコンデンサを放電するのに役立ちます。その後、10kΩの別の抵抗器が整流器とメイン電源の間に接続されます。このとき、全波ブリッジ整流器が電流を変換します。次に、LEDが流入する交流電圧を直流に変換します。その後、4.7µFのコンデンサがブリッジ整流器の出力をフィルタリングします。ツェナーダイオードが全波ブリッジ整流器の出力を制御します。その後、47µFのコンデンサがツェナー出力をフィルタリングします。そうして、フィルタリングされたツェナー出力がLEDに移動します。