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Joule Thiefの検討(4) LEDのパルス点灯の検証

LEDを高速で点滅させた場合、点灯時間を全体の20%(即ち1/5の時間)しても、人間の感じる明るさが変らないという報告を見た。
それが本当なら、LEDへの投入エネルギーを1/5にでき、大きな省エネとなる。
特に電池駆動の場合は電池が5倍長持ちするのでとてもお得だ。
夜間のマラソン練習用の懐中電灯は明るい必要があり、この超省エネの話には乗りたい。
コイルの話も一息ついたので、この超省エネの真偽を確かめてみた。

3Wの白色LEDに3.14V供給した(350mA、1W点灯)【対象】。
もう一つのLEDに同じ電圧を、各種のパルスで供給し、対象と比較した。
パルスは、ファンクションジェネレーターで発生させ、パワーMOS-FET 2SK2232を介してLEDを駆動した。
簡単な回路なので、100KHzでは波形が乱れるが、それ以下なら綺麗な方形波がLEDに供給されている。

電源はトランスで降圧し可変式の安定化定電圧回路で供給した。

【測定】
100Hz、1KHzいずれでも、80%の供給量(duty)で僅かながら対象より暗く感じる。
細かいことを言わないなら70%まで「同じぐらい」?
60%だと明らかに暗い、差は明確だ。
20%はとっても暗い。

★照度計はパルス点灯なので使えない。
「見た目の感じ」がどれだけごまかされるかの評価なので。

【結論】
■duty70%位に減らしても何とかごまかせる。30%は省エネできるかもしれない。
パルス点灯の効率を感がえると、やるだけ無駄ということになる。

■duty50%で、対象の1Wと同等に見えるようにするには、点灯電圧を上げて、結局平均の投入電力を1Wにする必要があった。省エネにはならない。
電圧が上がったので、色調が青くなり、暗く感じるので、その意味からも不利だ。

【話が変った】
試しに視力表を使って、どこまで識別できるかやってみた。
不思議な結果を得た。
ぱっと見の視力は概ね上記の明るさの評価と比例する。

しかし、しばらく表を見ていると下の方も読めてくる。
duty30%で点灯すると、とても暗くなるが「識別できる」。
60Hz、100Hz、1KHzのいずれでも同様な結果を得た。
1/5の話はこのことを言っているようだ。

ところで、5KHz、10KHzでは読めない。暗いだけ。
50Hzでは明るさのチラつきが目立って、実用的でない。

【結論2】 マラソン練習では足元を照らして、瞬時に障害物を識別する必要がある。
それには使えないと思う。
実際に使ってみて試すしかない。

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