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作ってわかるLED照明入門

定価(税込)  2,750円

著者
サイズ A5判
ページ数 180頁
ISBNコード 978-4-526-06443-2
コード C3054
発行月 2010年03月
ジャンル 電気・電子

内容

次世代の照明光源として期待される白色LEDの発光原理、電気・光学特性、ドライブ回路の設計から、電球型LEDランプと蛍光管型LEDランプの製作法、応用を実例を用いてやさしく解説する。

臼田昭司  著者プロフィール

1975年 北海道大学大学院工学研究科修了
工学博士
東京芝浦電気(株)(現・東芝)などで研究開発に従事
1994年 大阪府立工業高等専門総合工学システム学科・専攻科 教授
2008年 大阪府立工業高等専門地域連携テクノセター・産学交流室長
光触媒工業会特別会員
華東理工大学(上海)客員教授
山東大学(中国山東省)客員教授
石家庄経済大学光電技術研究所(中国河北省)客員教授
現在にいたる
専門:電気・電子工学、計測工学、実験・教育教材の開発と活用法
研究:LED応用とLED照明、LED光触媒、光触媒水浄化システム、企業との奨励研究や共同開発など
主な著者:
・「読むだけで力がつく電気・電子再入門」、日刊工業新聞社、2004年
・「読むだけで力がつく電気数学再入門」、日刊工業新聞社、2004年
・「読むだけで力がつく自動制御再入門」、日刊工業新聞社、2004年
・「読むだけで力がつくPID制御再入門」、日刊工業新聞社、2006年
・「よくわかるLED活用入門」、日刊工業新聞社、2008年
・「電気計測基礎のきそ」、日刊工業新聞社、2008年
・「よくわかるセンサ活用入門」、日刊工業新聞社、2008年
・「リレー回路基礎のきそ」、日刊工業新聞社、2008年
ほか多数

目次

目次

はじめに

プロローグ 21世紀の照明はLED照明

第1章 照明の基本とLED照明
1-1 一般照明と他の照明
1-2 照度と指向性
(1)照度
(2)指向性
1-3 LED照明ランプの特徴

用語解説
光束
照度計
カットオフライン

第2章 照明用LEDの基本構成と製作フロー
2-1 パワー白色LEDモジュールの概要
2-2 パワー白色LEDモジュールの主要部品と製作の流れ
(1)トリニティ基板
(2)パワーLEDチップ
(3)専用リフレクタ
(4)パワー白色LEDモジュールの製作の流れ

第3章 照明用LEDの色温度
3-1 光源の色温度
3-2 色度座標
3-3 LEDスポット照明ユニットの製作
3-4 色温度測定

用語解説
黒体と放射スペクトル
表色系

第4章 照明用LED駆動回路
4-1 定電圧駆動回路方式
4-2 定電流駆動回路方式
(1)パワーLED駆動ボード
(2)ハイパワーLEDドライバ
4-3 大電流駆動用定電流電源基板の開発
(1)定電流電源モジュールの構成
(2)定電流電源モジュールの基本実験
(3)定電流電源モジュールの蛍光管型LEDランプへの応用

用語解説
ピーク発光波長とLEDの発光する明るさ
EMIノイズ規制

第5章 照明用電球型LEDランプ
5-1 電球型LEDランプの現状
5-2 電球型LEDランプの構成
5-3 電球型LEDランプの製作
5-4 電球型LEDランプの照度特性と指向特性

第6章 照明用蛍光管型LEDランプ
6-1 蛍光灯の発光原理と点灯方式
6-2 蛍光管型LEDランプの構成
6-3 蛍光管型LEDランプの温度特性、照度特性、指向特性

第7章 照明用LEDランプを使用した防犯灯および刺激灯
7-1 青色防犯灯の現状
7-2 青色LED防犯灯の製作
7-3 青色LED防犯灯の実験
(1)連続点灯実験
(2)LEDパネルの温度特性
(3)LEDパネルの照度特性
(4)LEDパネルの指向特性
7-4 タイマ式LED刺激灯
(1)タイマ式刺激灯の全体構成
(2)タイマ式刺激灯の屋外設置
7-5 回転式LED刺激灯

第8章 パワーLEDモジュール用高熱伝導性接着剤
8-1 熱伝導率測定法の基本原理
8-2 熱伝導率測定用試料と熱伝導率測定装置
(1)熱伝導率測定用試料の作成方法
(2)熱伝導率測定装置
8-3 熱伝導率の測定
8-4 パワーLEDモジュールの温度測定
8-5 パワーLEDモジュールの発光効率の測定

用語解説
熱伝導率の単位

付録
付録1 コンセント方式LED照明ランプの製作とLED掲示板の実施例
付録2 電球型LEDランプの組み立て

索引

はじめに

LED照明はいままさに始まったところです。これまでの照明機器に代わる新しい照明スタイルとしてLED照明が登場してきました。特に、身近な照明として、電球型や蛍光灯型のLEDランプの開発が積極的に進められています。本書は、LED照明にかかる基礎的なことから、LED照明に必要となる基礎技術、さらにLED照明の応用例について具体的に説明します。
本書の各章の概要を以下に説明します。
プロローグは、“21世紀の照明はLED照明”と題して、LED照明の中で最も注目を集めている電球型LEDランプと蛍光灯型LEDランプの現状と今後について説明します。
第1章は、照明の基礎なことがらとして、一般照明を中心に特殊照明との差異について説明します。次に、照明機器の性能として必要となる照度と指向性について説明します。最後に、LED照明ランプとしての特徴を説明します。
第2章は、LED照明の光源となるパワー白色LEDモジュールの概要から具体的な製作例について説明します。本章では、青色LEDチップと蛍光体を組み合わせた疑似白色方式のLEDではなく、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)LEDチップを組み合わせたRGB方式のパワー白色LEDモジュールについて説明します。
第3章は、照明用LEDランプの色温度と具体的な測定例について説明します。最初に、光源の色温度の考え方から色度座標について説明します。次に、色温度測定用のLEDスポット照明ユニットの製作例について説明します。最後に、製作したユニットを使用した色温度の測定例について具体的に説明します。
第4章は、照明用LEDランプの駆動回路について説明します。最初に、従来の定電圧駆動回路方式について説明します。次に、LEDランプの新しい駆動方式となる定電流駆動回路方式について、実験例を用いて具体的に説明します。最後に、新しく開発した大電流駆動用の2種類の定電流電源基板について、パワーLEDモジュールを使用した具体的な測定例を説明します。
第5章は、照明用電球型LEDランプの現状とパワー白色LEDモジュールを使用した電球型LEDランプの製作例について説明します。最後に、試作した電球型LEDランプの照度特性と指向特性について、市販のフィラメントランプと比較測定します。
第6章は、照明用蛍光管型LEDランプについて説明します。最初に、一般の蛍光灯の発光原理と点灯方式について説明します。次に、パワー白色LEDモジュールを使用した蛍光管型LEDランプの製作例について具体的に説明します。最後に、製作した蛍光管型LEDランプの温度特性、照度特性、指向特性について測定します。
第7章は、パワーLEDモジュールを使用したLED防犯灯と刺激灯について説明します。最初に、青色防犯灯の現状について説明します。次に、パワーLEDモジュールを使用した青色LED防犯灯の製作例と実験例について具体的に説明します。最後に、パワー青色LEDモジュールとパワー紫外線LEDモジュールを使用したLED刺激灯について、2種類の試作例を中心に説明します。
第8章は、パワーLEDモジュールに使用することを目的に開発した、高熱伝導性接着剤について説明します。最初に、熱伝導率の測定法と測定例について説明します。次に、パワーLEDモジュールを使用した温度測定と発光効率の測定例について、他の接着剤を使用した場合と比較測定します。
付録1は、パワー白色LEDモジュールを使用したコンセント方式LEDランプの製作例と、これを搭載した学生用LED掲示板の具体的な実施例について説明します。
付録2は、「電球型LEDランプの組み立て」キットを使用して、具体的な組み立て方法について説明します。このキットを使用して、電球型LEDランプの組み立ての楽しさを堪能します。

本書は、随所に、本文の説明に関連した「用語解説」を付記しております。本文の補足として参考にしてください。
本書の各章は、基本的には独立していますが、関連したことがらが多くありますので、最初の章から読まれることをお勧めします。
本書を執筆するに際して多くの方々のご協力をいただきました。謝意を表するため、会社名とお名前を挙げさせていただきます。有限会社コム・インスティチュート 小牧保之氏、ジレックス株式会社 藤ノ原和也氏、株式会社コエックス 加藤久晴氏、株式会社エビス電子 笹田保廣氏、台湾GoFoward社 劉正資氏ならびに潘瑞涵氏、台湾IOM社 李博士、オー・エム・シー株式会社 渡邊信次氏、富士よしの株式会社 藤ノ原寿昭氏。
本書は、LED照明について興味があるので現状をよく知りたい、LED照明ランプについて中身がどのようになっているのか参考にしたい、また、関連の仕事の一助として何らかの参考にしたい、いま注目されている電球型LEDランプや蛍光管型LEDランプについて具体的に知りたい、さらに、電球型LEDランプを実際に組み立ててみたい、...このような読者を対象としております。
本書が、そのきっかけとなり、多くの興味を持っていただき、今後の参考の一助になれば望外の喜びです。
最後に、本書執筆のまたとない機会を与えていただいた、日刊工業出版社書籍編集部の森山氏ならびに関係の皆様に感謝いたします。


2010年2月 著者しるす

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