※作成中※
表示部には秋月電子通商で購入した格安オレンジ色LEDを使います。しかし明るい屋外でちゃんと発光しているのが見えて読み取れるのか。そこで実際に屋外で点灯させてどのように見えるかテストをしました。
購入LEDスペック
型番:OSY5RU5A31E-NO
波長:590nm
輝度:3000mcd(20mA駆動時)
ユニバーサル基板上に配置したテスト用LED。
数字表示を見据えて5個を直列に結線しています。これを屋外で点灯させて、見え方を確認してみます。
このLEDの順方向電圧の標準値(点灯時に加える標準電圧)は2.1Vです。さらに明るく点灯させるには電圧を上げて電流を多く流しますが、その時の上限は2.4Vです。そこでこのテストでは標準の2.1Vと上限の2.4Vでテストをします。
標準値2.1Vでの点灯。
LEDから約2mの距離から撮影。
点灯しているのがほとんど分からないぞ! 日中の屋外で確認できるようにするためにはもっと明るく点灯させなければならないようです。ジムカーナは真夏の炎天下でも行うので、この程度の明るさでは数字を読み取れそうにありません。一般的な電光掲示板のようにLEDの周りを黒くすれば多少改善しそうではありますが。
ちなみにこの時の消費電流は約7mA、気温5℃前後の屋外の場合です。20℃前後の室内でテストしたところ12mAでした。LEDは温度が高いほど電流が流れやすくなります。設計上、真夏の使用では電流が流れすぎる恐れを頭に入れておく必要があるかもしれません。
上限値2.4Vでの点灯。
標準値の場合と比べてだいぶ明るくなりました。電流は約4倍の29mAです。
このLEDを使うなら規格目一杯の2.4Vを加えて点灯させる必要がありそうです。5個直列なら、必要な電圧は5×2.4=12Vです。12Vは光電センサーに必要な電圧の下限値でもあるので、12Vで使うことにします。
と、結論付けようとしていたのですが。室内で2.4Vを加えるテストしていたところ、徐々に電流が増えていきました。最大で300mAを越え、その後は下がって25mA程度に落ち着きました。点灯で温度が上がる→電流が流れやすくなる→さらに温度が上がる→さらに電流が流れすぎてLEDが劣化して戻る、となったようです。LEDには温度が高いほど電流が流れやすくなるという特性があります。
こうならないようにするために抵抗やCRD(定電流ダイオード)などを挿入する必要がありそうです。5個直列のLEDに12Vを加えれば抵抗無しで済む、と安易に考えていたのですがそうはいかないのでした。
参考文献
よくわかる最新LEDの基本と仕組み 長谷川 竜生/釜野 勝/上原 信知 共著 秀和システム
高輝度/パワーLEDの活用テクニック CQ出版社