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検索してもズバリ答えのあるサイトが見つからないので質問させていただきます。
見づらくて申し訳ないですが以下回路例です。
■:抵抗 ○:LED

――■―■―○―○―○―○――

このような回路で問題なく動作しているとします。■は同スペックとします。
これを

――■┬○―○―○―○┬―― のように、
    └○―○―○―○┘   LEDだけ並列に接続しました。

回答は、
(1)Vfを実測した上で各列が等しくなるように組んだとき、動作・寿命(電池・LED)等には問題ありますか?
(2)列ごとに偏りがあった場合、動作・寿命(電池・LED)等はどうなりますか?
の二つお願いします。

キルヒホッフの法則からして、動作には問題ないとは思うのですが、
理論上と実際がどうなのか知りたいです。
偏りがあった場合、光量がちがう以外には不具合ないとは思うのですが。。。

わかる方がいましたら、回答をお願いします。

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A 回答 (6件)

素子の特性を考えれば、「綿密なVf測定と改良をすれば可能」なんて断じて言えません。


厳密に測定したところで、並列にするそれぞれの直列LED群の合計Vfを「厳密に一致させる」なんて不可能です。
また、たまたま今は揃っていても、経年変化で今後Vfがずれてくることもあります。

で、Vfがずれてると、電流がバランスよく分配されなくなります。(Vfが低い方に多くの電流が流れる)
直列LED群ごとの電流はばらばらで、その電流を制御することができません。

人間の視覚上は、ちょっとぐらい流れる電流がずれても明るさの違いはわかりません。たぶん電流が1~2割ぐらい違っても、明るさの違いは認識できないでしょう。
でも、寿命の点では、多く電流を流しているLED群の方が確実に早く劣化します。

ネット上で、よく「電圧をぴったりと合わせれば抵抗は不要」なんて記述を見かけますが、はっきりいって論外ですね。

どういう配線にしようとしているのかわかりませんが、たった抵抗1本をケチるために、それだけのリスクを追うというのは割に合わないです。
直列LED群のそれぞれに抵抗を入れるのであれば、個々の抵抗に流れる電流は減りますから、耐電力の少ない小型の抵抗が使えるようになります。
抵抗を通さずに並列に接続しようとしている配線部分に、代わりに抵抗を仕込んだ配線にすることはそう難しくないと思います。
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この回答へのお礼

痒いところに手が届く回答でした。
参考になりました、ありがとうございました。

お礼日時:2008/10/13 12:17

回答とはずれますが、私の経験を述べさせていただきます。

私の趣味は登山です。LEDのヘッドランプを山に持って行ったのですが、電源スイッチがオン/オフボタン形式になっていて、リックの中でボタンが何かに押されてスイッチがオンになってしまい、いざ使用する時には乾電池内の電気はゼロ、ということが数回ありました。それ故電源スイッチが回転式である古いヘッドランプの白熱ランプを取り除いて、秋葉原で購入した60円/個の白色LED2個をパラに、直結(シリーズ抵抗などはなし)で取り付けました。電源は1.5V単3乾電池2本です。一度山で使用しましたがOKでした。ただし明るさは白熱ランプの時と同じくらいだったのですが、他の人のLEDヘッドランプがもっと明るいので、LEDを3個に改造しようと考えています。なお、登山者の中にはLEDヘッドランプの乾電池をはずして持って行き、使用する時に乾電池を入れるという涙ぐましい努力をしている人もいます。質問とは大幅にずれた内容で失礼しました。
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この回答へのお礼

スイッチで制御する予定ですが、電池がどれくらいで消耗しきるのかが知りたいところですね。
私の場合は、明るさは反射するシールやらを廻りにはったり、電流で制御しようと考えてたので、そこも考慮してみてはいかがでしょうか。
ありがとうございました。

お礼日時:2008/10/13 12:12

#3への回答です。


簡単にするために
  R D1
――■┬○┬――
   └○┘   
    D2
こうしましょう。
データシートからIfは20mA, Vfは3.0Vとします。
ところが実際にはIf=20mAの時のD1のVfは3.0V, D2のVfは3.2Vでした。
D1およびD2にかかる電圧は並列ですから3.0Vにしかなりません。
もしVfが3.0Vの時にD2のIfが2mAだとすると40-2=38mAの電流がD1に流れてしまいます。こうしてD1が破壊されます。D1が破壊されると、次に全電流がD2に流れます。今度はD2が破壊されます。
実際には非線形ですからこうなりませんが簡単に説明するとこんな感じです。
ですので電流制限素子は外せません。繰り返しになりますがLEDは電流で制御することを理解してください。
Vf-If, 温度, MTBFなど特性がクローンみたいに同じならいいでしょうが、そんなものはありません。また選別する手間をかけるなら抵抗1本入れる方が早いです。

――■┬○―○―○―○┬――
   └○―○―○―○┘   
でLEDを1個はずして電流値がどうなるか実験してみてください。
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この回答へのお礼

(2)のケースのお答えだったのですね。
偏りがある場合わずかに違っていても即座に不適切な条件で点灯することになり、コスト・手間を考えると現実的ではないのですね。

一応、昨日からVfのばらつきの大きいLED2つの列と、ばらつきの小さい列を組んで、合計のVfが等しい回路(有効数字3ケタ)を点灯中です。
負荷をかけるために過電流で動作させてますが、いまのところ点灯しています。ほぼ丸1日でしょうか。
借り物のテスターのヒューズが切れているのか電流を実測できないのが残念です。
バラつきの大きい列にあるVfの小さいLEDが先に逝くと思うのですが。
一つのLEDが逝く瞬間を見れればいいんですが、ずっと見ているわけではないので確認が取れないかもしれませんね。
これは質問前にも想定済なのですが、LED一個逝くとその部分の回路LED全部逝くのは正しいということはわかりました。

回答ありがとうございました。

お礼日時:2008/10/13 11:54

VfのばらつきでLEDが壊れることがあるので並列にしたいのならこうしてください。

■を定電流源にすると安定します。LED1つに抵抗1つなんて効率の悪いことはしません。

―┬■―○―○―○―○┬―― 
 ┴■―○―○―○―○┴

LEDが電流駆動であることを理解していれば
――■┬○―○―○―○┬――
    └○―○―○―○┘   
はできません。

LEDの寿命は長いので全部直列にしたいですが、必要な電圧が高くなるし、並列にすれば電流制限素子が増えるし、どう設計するかでしょう。

それから大手企業であれば、LEDメーカーがVfをそろえてくれるサービスをしてくれます。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

何列も並列接続するため、質問の目的は電流制限素子を減らすためです。
それで思いついたのがコレです。
定電流ダイオードの動特性を配慮しないで回路を組み立てたかったので、抵抗を使用します。
LED・抵抗・電池などを一度に購入したのですが、初めに計算していた起電力より、実測した起電力など、その他が違う事を考慮して抵抗にしました。
CRDより抵抗の方が自由度があると思ったので。というよりCRDの事よく知らないので使いませんでした。

質問で、オームの法則やらキルヒを使ってやったのですが、上下の回路で起電力が一定である場合、電圧も電流も同じだと思って提示したのですが、
それが間違いだったのでしょうか?
(1)ではすべて等しいと仮定した上での質問で
(2)では壊れるといっても、具体的にどんな現象で壊れるのかが知りたかったです。
言葉足らずでスミマセン。
返答の焦点がズレてたら申し訳ないです。回答ありがとうございます。

お礼日時:2008/10/12 20:13

 理論的に問題があります。

Vfの電流特性は電流が大きくなればVfが大きくなる方向でしょうからバランスする方向でいいのですが、温度特性は温度が上がるとVfが小さくなる方向だったんじゃないかな。そうするとこれはアンバランスを増幅する方向です。

 Vfの合計がわずかでも違えば、Vf合計が高い列はまったく電流が流れないはずです。実際には点灯して電流が流れた側は電流によってVfが大きくなり、2列のVfは等しくなります。ただそのとき流れる電流にはばらつきが生じ、つまり輝度にもばらつきが生じます。このような製品は、輝度バランスにも、歩留まりにも、経時変化にも不安があります。

 ところが、私がこのような製品を見た事がありますよ。先祖が二股電球を発明した電器メーカーの自動車部品で、これに類することをやっていました。ばらつきが出るのではないかと問うと、大丈夫だよとにやにやしていました。わが社のLEDは非常に特性が揃っている、とでも言うんでしょう。
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この回答へのお礼

ダイオードの静特性を忘れていましたすみません。
回路の起電力同じだから電圧も一定かと思いそこは深く考えませんでした。
簡易的にLEDだけ並列に接続して点灯、数時間たちましたが今のところ問題なしです。
まぁ、寿命自体もともと長いですけどね。
綿密なVf測定と改良をすれば可能であるということがわかりました。
ありがとうございました。

お礼日時:2008/10/12 18:01

ありえない回路ですが、なにか目的があるのですか?


 発光ダイオードは基本的に非線形素子ですからキルヒホッフの法則はつかわないと思いますが・
 そもそもLEDは順電圧で、制限抵抗によって電流を制限してつかうものです。ですからひとつひとつのLEDに個別に直列に抵抗を接続して、それをひとつの素子として使うものです。
 LED自体をひとつの制限抵抗に直列に接続するとひとつ飛んだらみな消灯します。LEDは電圧検知器だと考えると電圧計を直列に繋ぐようなものです。
(1)Vfを実測した上で各列が等しくなるように組んだとき、動作・寿命(電池・LED)等には問題ありますか?
 動作に問題あります。(説明済み)
 寿命(親亀こけたら皆こけた・・最短の寿命のもの)
(2)列ごとに偏りがあった場合、動作・寿命(電池・LED)等はどうなりますか?
 ひとつひとつについて(1)と同じ、悪いことにひとつの列が流れなくなったら、残ったほうに過大な電流が流れるのでは?
[理由]、抵抗に流れる電流が減るので抵抗による電圧降下(E=IR)が小さくなり、結果的にLEDの両端電圧は上昇する(オームの法則)

何の目的の回路ですか?・・それによったら異なる回答になるかも

この回答への補足

照明です。
起電力から通常の方法で並列に接続すると何本もリード線が派生してかさばるので、素子中で工夫して、起電力付近をスリムにしたいと思ったからです。
ダイオードの静特性を考慮してませんでしたすみません。起電力が同じなのでそこは考慮に入れなかったのですが。(電池の寿命も同様に考えてません)
しかし、あるサイトには、起電力とダイオードのVfが等しければ抵抗がなくても動作する様なことが書いてあったので、手前で制御すればそれと同様にできるかと思い応用してみました。

それとLEDだけ並列に接続しなくても、一個逝くと全部消灯するのは通常の直列に接続した場合でも言えると思うので、この例に限ったことではないと思います。

LED一個逝くとそのように考えられるのですが、どこか一つのLEDが逝く前ではどうなのでしょうか。

補足日時:2008/10/12 18:03
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まず根本的に、
> その時の電圧は、分圧の計算式で求められ
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分圧として計算できるのは、両方の抵抗に同じ電流が流れている場合だけです。
オームの法則 E=IRから「Iが等しい」という状況にかぎり、電圧は抵抗に比例して分配される、ということになるのです。
ですが、質問の状況では、1kΩの抵抗に流れる電流は、2kΩの抵抗に流れる電流と、LEDに流れる電流を足したものになります。LEDに流れる電流があるため、抵抗分圧の考え方は使えないのです。

次にLEDの特性について。
よく「赤色のLEDのVfは2V」などと言いますが、LEDにかかる電流は2Vちょうどからまったく動かないわけではありません。
オームの法則「電圧と電流が比例」みたいなことにはなりませんが、
電圧を高くすれば電流は多くなりますし、電圧を低くすれば電流は少なくなります。
簡単な例を示しますと、
http://homepage3.nifty.com/k432/goods/diode/diode_LED.html
このページの下のグラフを見てください。
赤色LEDの場合、大雑把に言えば、1.9Vの電圧をかけると5mA、2Vの電圧をかけると10mA、2.1Vの電圧を15mA流れる、
みたいな特性になっているわけです。

以上を踏まえた上で、LEDに流れる電流の求め方ですが、まず

1kΩにかかる電圧をV1、電流をI1
2kΩにかかる電圧をV2、電流をI2
LEDにかかる電圧をV3,電流をI3

とします。このとき、V1~V3およびI1~I3の間には、
V2=V3 (2kΩとLEDにかかる電圧は等しい)
V1+V2=3 (1kΩにかかる電圧と、2kΩにかかる電圧の和は3V)
I1=I2+I3 (キルヒホッフ則。2kΩに流れる電流とLEDに流れる電流の和が、1kΩに流れる電流)
V1=I1×1000 (抵抗1kΩについての、オームの法則)
V2=I2×2000 (抵抗2kΩについての、オームの法則)
以上の関係式が成り立ちます。

この連立方程式を解いて、V3とI3の関係を求めると、
I3=(3/1000) - (3/2000)×V3
となります。
これは、横軸をV、縦軸をIとしたグラフでは、
(V=0V,I=3mA)と(V=2V,I=0mA)の2点を通る直線になります。
質問者さんが挙げた回路では、LEDにかかる電圧、流れる電流は、この直線上の点になければならない、ということです。

一方で、LEDそのものの電気特性としては、電圧と電流の関係は、上に挙げたサイトの特性グラフでの線上の点でなければなりません。

つまり、この二つのグラフの交点が、この回路でのLEDにかかる電圧、LEDに流れる電流になる、ということです。

あとは、大雑把に交点の座標を読み取れば、
V3=約1.8Vぐらい
I3=約0.3mAぐらい
になるだろう、ということになります。
でもってこのとき、
1kΩには電圧1.2Vで電流1.2mAが流れて、
2kΩには電圧1.8Vで電流0.9mAが流れる
ということになります。

もっと精密に算出したい場合は、実際に使ったLEDの特性グラフを使ってみてください。

まず根本的に、
> その時の電圧は、分圧の計算式で求められ
という考え方が誤っています。
分圧として計算できるのは、両方の抵抗に同じ電流が流れている場合だけです。
オームの法則 E=IRから「Iが等しい」という状況にかぎり、電圧は抵抗に比例して分配される、ということになるのです。
ですが、質問の状況では、1kΩの抵抗に流れる電流は、2kΩの抵抗に流れる電流と、LEDに流れる電流を足したものになります。LEDに流れる電流があるため、抵抗分圧の考え方は使えないのです。

次にLEDの特性について。
よく「赤...続きを読む

Q抵抗の1/2W、1/4Wの違いについて

 クルマのLED工作で抵抗を使おうと思っています。

 その時 抵抗には、〇Ω以外にも
1/2W、1/4W等の規格があるのですが、よくわかりません
調べてみたところ<電力消費>という
キーワードが分かりましたが他がサッパリ・・・・

・例えば (+)1/4W 430Ω LED (-)という場合
抵抗を 1/2W 430Ωでは、ダメなのですよね?
 1/2Wの場合 〇Ωになるのでしょうか?

・また、1/2W、1/4Wは、単純に大きさ(太さ、長さ)で
判別がつくのでしょうか?

Aベストアンサー

抵抗が焼ききれずに使用できる or 性能を保証できる電力です。

例えば1kΩの抵抗に24Vの電圧を与えると、抵抗はP=V*I=(V^2)/R=0.576Wの電力を熱として消費します。
1/2W抵抗は0.5Wまでしか持たないので1W抵抗を使用することになります。
一瞬でも定格を越えるとダメなので、通常は余裕を持って考えます。

>・例えば (+)1/4W 430Ω LED (-)という場合
>抵抗を 1/2W 430Ωでは、ダメなのですよね?

定格を満たしているため問題ありません。

>・また、1/2W、1/4Wは、単純に大きさ(太さ、長さ)で
>判別がつくのでしょうか?

大抵の場合大きさで分かります。長さも太さも違います。
同一シリーズであれば確実にワット数の大きいほうがサイズがでかいです。
(1/2W>1/4W)

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1314083328

QLEDに付けた抵抗が熱くなります

3.2V 2.0A のLEDを光らせようと思い以下のようにハンダ付けしました。

12V━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━・・・・・
 抵抗■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ・・・・・
 LED ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ・・・・・
GND ━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━・・・・・

LED=17個
抵抗=(12-3.2)/0.02=440Ω なので
470Ωの物を17個使用しました。

実際に接続し電流を流しテスト(家庭用電源を12Vに変換)すると光るのですが抵抗がとても熱くなってしまいます。腺やLEDは熱くなりません。

何が悪いのかさっぱり分からないのでアドバイスよろしくお願いします。

Aベストアンサー

抵抗器と電熱器は原理は同じですので、抵抗は発熱するものです。
1/4Wタイプだから、それを超えたら発熱するのではなく、消費する電力に依存します。

で、今回の場合ですが
流れる電流 I=0.02A
抵抗値 R=440Ω
ですので、R×I×I で抵抗器が消費する電力が計算できます。
440 × 0.02 × 0.02 = 0.176W
つまり、抵抗によって実に0.176Wもの電力が熱に変換されていることになります。(ちなみに、この状態だとLEDで消費する電力は0.064Wです。LEDで消費される電力よりも、抵抗で無駄にしている電力が大きいわけです。)

配線が発熱しないのは、抵抗値が十分に小さいため。
LEDは電気エネルギーが光に変換されるためです。
(大雑把に言えばですが・・・)

この回路構成では発熱するのは当たり前です。
解決策としては、#3さんが書かれているようにLEDを直列に3個繋ぐのが良いでしょう。
この場合、LEDで消費する電力は0.064W×3=0.192W
抵抗で消費する電力は(12-(3.2×3))×0.02 = 2.4×0.02 = 0.048W
となり、抵抗で無駄に消費される電力を低く抑えることが出来ます。
はじめの構成では、約73%もの電力が抵抗で熱に変換されていたものが、3個直列だと約20%で済ますことが出来ます。お得ですね♪

抵抗器と電熱器は原理は同じですので、抵抗は発熱するものです。
1/4Wタイプだから、それを超えたら発熱するのではなく、消費する電力に依存します。

で、今回の場合ですが
流れる電流 I=0.02A
抵抗値 R=440Ω
ですので、R×I×I で抵抗器が消費する電力が計算できます。
440 × 0.02 × 0.02 = 0.176W
つまり、抵抗によって実に0.176Wもの電力が熱に変換されていることになります。(ちなみに、この状態だとLEDで消費する電力は0.064Wです。LEDで消費される電力よりも、抵抗で無駄にしている電力が大きい...続きを読む

Q点灯しないLEDについて

電圧12V、LED(2V)×50、抵抗100ΩでLED×5個の10列、並列で作成したのですが点灯しないLEDがあります。原因がわからず困っています。
○=LED ×=つかないLED ●=抵抗 
××××××××××+
||||||||||
○○○○○○○○○○
||||||||||
××××××××××
||||||||||
○○○○○○○○×○
||||||||||
○○○○○○○○×○
●●●●●●●●●●―

Aベストアンサー

一応全部のダイオードをテスターのR×1のレンジで測ってその順方向の抵抗値と発光具合を確認したほうが良いですよ。
不良品、ばらつきなども考えられますから。
特にダイオードを5個直列にしていますので少しのばらつきで充分な電圧がかからない物が有るのかも知れません。

QLEDとCRDの使い方について

いつもお世話になっております。

以前、白色LED3個とCRD3個(15mA)で、ちょっとしたライトを作りました。
今回、白色LED10個を使ってやってみたいのですが、配線の問題で質問させてください。(電源はハブダイナモ発電のため、20V前後までで考えています。)
LED10個は別々で、繋がっていません。このLEDは3.4V・30mAのものです。
そこで、別々で、15mAのCRDを並列に接続して30mA流れるようにして、LED1個と繋ぐ予定でした。

しかし、ホームページ等を見ていると、10mAのCRDを並列にしてLEDを4個直列で繋げているようなのですが、こういった方法のほうがよいのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>15mAのCRDを2個並列に並べて、(LEDを)複数個、直列で並べた場合、LED1個の電流というのは30mAになりますでしょうか?

なります。
CRDの並列使用はまったく問題ありません。

電源電圧20V前後が得られるとのことなので、一応この電圧で計算します。
 直列LED数 LED全電圧 CRDのマージン
  (個)      (V)     (V)
   4       13.6     6.4
   5       17.0     3.0
石塚電子のHPから、CRD E-153のデータシートを検索してきました。
http://www.semitec.co.jp/products/crd/pdf/e-series.pdf

これを見ると、CRDの端子電圧が5Vを切ると、電流値は減少し始めるようです。
したがって、「直列LED4個までは十分ドライブできるが、5個になると11mA(2個並列では22mA)に落ちる」ことになります。
(ただし、最高でも13mAの場合・・・グラフ11)

LEDの電流が30mAから25mA程度に落ちても、視覚上はほとんど変わりません。
その意味では、(電源電圧20Vが確保されるなら)「5個接続でも構わない」ともいえます。

念のため、CRDの電力をチェックしておきましょう。
データシートから許容最大電力は300mWとのことです。
上記4個接続の場合でも、
  6.4Vx30mA/2=96mW < 300mW
ですから全く問題ありません。

以上で回路計算を終わりますが、あと、「電源電圧が20Vより低くなる可能性があるなら、CRDおよびLEDにかかる電圧は十分確保できるか・・・
逆に、20Vより高くなる可能性があるなら、CRDの許容電力を超えることはないか・・・」

等を、完全にチェックしておくことが必要となります。

参考URL:http://www.semitec.co.jp/products/crd/pdf/e-series.pdf

>15mAのCRDを2個並列に並べて、(LEDを)複数個、直列で並べた場合、LED1個の電流というのは30mAになりますでしょうか?

なります。
CRDの並列使用はまったく問題ありません。

電源電圧20V前後が得られるとのことなので、一応この電圧で計算します。
 直列LED数 LED全電圧 CRDのマージン
  (個)      (V)     (V)
   4       13.6     6.4
   5       17.0     3.0
石塚電子のHPから、CRD E-153のデータシートを検索してきました。...続きを読む

Qライトの種類(H1,H2,H3とは?)

自動車のライトで、H1~H4位まで種類があるようですが、これはどういう意味でしょうか。

Aベストアンサー

参考にどうぞ。

http://carbasic.blog107.fc2.com/blog-entry-21.html

Qヒートシンクの板厚は厚い方がいい?

3WパワーLEDのヒートシンクの代わりにアルミ板を使用したいのですが、そこで質問です。

同じ面積のアルミ板であれば、板厚は厚いほうがいいのでしょうか?

板厚1.2mm、1.5mm、2.0mmの3種類があり、どの板厚が適しているのか迷っています。

宜しくお願いします。

Aベストアンサー

ヒートシンクの放熱能力は ℃/W すなわち熱抵抗で表されます。

 放熱フィンの無いヒートシンクの場合、放熱能力はその体積Hv(cm3)で決まります。そしてHvが大きければ大きいほど放熱能力は高くなります。すなわち、熱抵抗は小さくなります。面積が同じで厚みが異なる場合は厚みが厚いほど体積Hvは大きくなりますので、厚みが厚くなるほど放熱能力は高くなります。
 従って、この場合厚みが一番大きい2mmのアルミ板が一番放熱能力が高いと言うことになります。

 アルミの場合のヒートシンク体積 Hv(cm3) と熱抵抗(ヒートシンクと周辺の空気の間の)Rh-a(℃/W)は以下の様な関係がある(某大手ヒートシンクメーカの資料より)といわれてます。その関係は

  Rh-a={10^(-2/3)}×log10{Hv(cm3)/1150}    (1)

と言う式で表されます。この式を使って3種類のアルミ板の熱抵抗 Rh-a を計算すると、

 t=1.2mm:  Rh-a={10^(-2/3)}×log10{10×10×0.12(cm3)/1150}=20.9 (℃/W)
   1.5mm:  Rh-a=18.1 (℃/W)
   2mm:   Rh-a=14.9 (℃/W)

と計算されます。

 また、3WのLEDチップのジャンクションの最大許容温度は100度が普通です。そして、LEDのチップ-ヒートシンク接合面間の熱抵抗 Rj-c はデータシートにはなかなか載ってませんので、推定で少し悪目に見積もって 5(℃/W)程度に見積もります。また、LEDを使用する環境の最大温度 Tamax を仮に50℃ とします。
 まず、この条件から放熱に必要なLEDチップのジャンクション温度 Tj と周囲温度 Ta 間の熱抵抗 Rj-a を計算します。

   Rj-a(℃/W)=(100℃-50℃)/3W=16.66(℃/W)   (2)

と計算されます。ここで、ヒートシンクの熱抵抗を Rh-a として、Rj-a は

   Rj-a(℃/W)=Rj-c(℃/W)+ Rh-a(℃/W)   (3)

という関係がありますので、 Rh-a は

  Rh-a(℃/W)=Rj-a(℃/W)- Rj-c(℃/W)  (4)

で求められますので、この式(4)に Rj-a(℃/W)=16.66(℃/W)、Rj-c(℃/W)=5(℃/W)を代入して、 Rh-a(℃/W) を求めると、

  Rh-a(℃/W)=16.66(℃/W)- 5(℃/W)=11.66(℃/W)

と求まります。この値は2mm厚のアルミ板の熱抵抗 Rh-a=14.9 (℃/W)では少し足りませんが、Rj-c(℃/W)の値を少し大きめに見積もったのでギリギリで周囲温度50℃程度まで放熱が十分と見てよいでしょう。

  

ヒートシンクの放熱能力は ℃/W すなわち熱抵抗で表されます。

 放熱フィンの無いヒートシンクの場合、放熱能力はその体積Hv(cm3)で決まります。そしてHvが大きければ大きいほど放熱能力は高くなります。すなわち、熱抵抗は小さくなります。面積が同じで厚みが異なる場合は厚みが厚いほど体積Hvは大きくなりますので、厚みが厚くなるほど放熱能力は高くなります。
 従って、この場合厚みが一番大きい2mmのアルミ板が一番放熱能力が高いと言うことになります。

 アルミの場合のヒートシンク体積 Hv(cm3)...続きを読む


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