照����LEDドライバが低消�J電��化を推進、さまざまな�\術が��いあう
LEDドライバが新しいフェーズに入った。これまで、LED照��を念頭に��いたLEDストリング（LEDチップを直�`に�H数接��したもの）を並�`に数�`〜�何��`並べたものが�Hかった。最�Z、�W価で消�J電��の削��を図ったドライバが登場、そのアーキテクチャはPFC（��率改���v路）内�鼎�0.97以�屬領�率を改��、電解コンデンサ不要のドライバ、�v路の�~素化などさまざまな�\術が登場している。
図1 PFC内�鼎芭�率0.98を達成するFL7701 出�Z：Fairchild Semiconductor
いずれのLEDドライバにも調光機�Α噴�度を調�Iする機�Α砲�ついており、�隹阿���るさに応じてLEDの��度を変えられるようになっている。調光機�Δ鮗存修垢襪里法Å�来のような消�J電��の�jきなトライアック�擬阿任呂覆�、すべてPWMを�W��している。ここで紹介する�盜颯瓠璽�ーの����は住�瓩箴Χ隼楡澹�けLED照��を狙った低コストで8ピンのSOICである。
�櫂侫Д▲船礇ぅ襯票辧�Fairchild Semiconductor）は、8ピンSOICにPFCを内�鼎靴�LEDドライバFL7701を����化した。AC電圧90V〜264Vから���S�D流し、LCによるEMIフィルタを通してICに入��する。トランス不要、VCC電源不要、消�J電��の�jきなスナバー�v路不要、��命の�]い電解コンデンサ不要、という優れモノである。入��がDCでも動作する。PFC内�鼎��v路の�~素化によって、プリント�v路基��に搭載する����数が最�j60%��り、����コストBOMは20%��少するとしている。
LEDを�~動する場合にパワーMOSFETを外��けする��要があるが、LEDを最�j17個直�`接��できる。バック�擬阿��T圧するためトランスが不要で、電解コンデンサもいらない、というメリットは�jきい。というのはトランスを使うフライバック�擬阿離疋薀ぅ��v路に使う電解コンデンサの��命が��ての����の中で最も�]いからである。LEDは長��命がメリットの�kつなのにもかかわらず、電解コンデンサを使うのなら、そのメリットを�擇�せないことになる。
図2 ���S�D流だけでICを動かせる 出�Z：Fairchild Semiconductor
�櫂┘優襯�ー省が推奨する省エネルギーの��格EnergyStarでは、��率(無効電��に�瓦垢諠~効電��の割合：交流電圧に�瓦靴童鯲�電流が同じ位相なら100%�~効電��だが、コイルやコンデンサなどの成分が含まれると位相が��れ無効電��が発�擇垢�)は0.7以�屬���定されているが、FL7701は100V〜120Vの交流入��なら0.97以�屬閥砲瓩胴發ぁ�LED照��のエネルギー効率を�屬欧襪燭瓩砲藁�率は高い�気�望ましい。欧�Δ濃箸錣譴�220V〜264Vの交流では��率は0.93〜0.88であり、EnergyStar��格を�科�に満�Bしている。
�櫂泪�シム社（Maxim Integrated Products）が最�Z発表したLEDドライバ、MAX16841も電解コンデンサが不要であるとしており、しかも交流90V〜265Vの広い入���J囲を�△┐討い襦�この����は調光�擬阿箸靴董▲肇薀ぅ▲奪��擬阿肇肇薀鵐献好��擬阿瞭鵑弔��△┐討�り、��来の調光可�Δ頁鱚X�iをLEDに��き換える����に向く。
ただし、��来の白�X�iは�B�^式であるため直線性は良いが、LEDは��直線性の電流電圧��性を�Wく。そこで、ランプの入��電流を独�Oのトランジスタ�v路などで����することによってフリッカのない調光機�Δ鮑遒襪海箸�できた。この����も��積の�jきな電解コンデンサが要らないため実���C積が��る。
����の単価は1000個�P入時で、フェアチャイルドのFL7701が1.27ドル、マキシムのMAX16841は1.35ドルだが、機�Δ鮑錣蠅気蕕��WいLEDドライバもある。�櫂ぅ鵐拭璽淵轡腑淵襦Ε譽�ティファイア（International Rectifier: IR）のIRS2980は1万個�P入時の単価が0.60ドルと最も�Wい。しかも、調光機�Δ眛�れており、パッシブ�擬阿�PFCを外��けすれば��率は0.9になるとしている。
このICも交流電圧からの���S�D流を入��するだけで動作し、ICを動作させるためのVCC電圧は要らない。内�陲�ICにバイアス電圧を与えるための高電圧レギュレータを�eっているためだ。調光��のPWM発振�_を外��けする��要はあるが、デジタル入��でもアナログ入��でも�U御できる。調光はポテンショメータを外��けし直流�U御電圧を0〜2Vに渡って変えることにより��度を0~100%の�J囲で変えることができる(図3)。加えて、内�鼎離譽�ュレータのオーバーヒートを防ぐため、動作周�S数を150kHzに�U限するリミッタも内�鼎靴討い襦�
入��の交流電圧は70~240Vであり、世�c中の交流電源を直�Tできる。出��電圧は直流0~50VでパワーMOSFETを�~動する。レギュレートされた出��電流は350mA。��率改���v路は内�鼎靴討い覆い�、ダイオードやコンデンサでパッシブ�擬阿�PFCを外��けすると��率は0.9くらいになるという。
図3 ポテンショメータ外��けで調光機�Δ鰓~単に実現 出�Z：International Rectifier
IRは、パワーIC����を専門とするメーカーであり、パワーMOSFETを集積する�\術は当���eっているが、このIRS2980にパワーMOSFETを集積しなかったのは、フレキシビリティを�eたせるためだと、同社Energy Saving Products BU、LED Group ManagerのPeter Green��は言う。LEDによって数��mA、数��mAと�~動電流が違う場合でも、パワーMOSFETを外��けしておくと、同じICを使うことができる。
