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株式会社マイクラフト
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LEDの特徴・特性で見る「メリット」と「デメリット」

LEDは、たいへんエネルギー効率の良い光源で、多くのメリットがあると言われていますが、具体的にはどんなメリットがあるのか、 またデメリット(問題点)を挙げるとすれば何か、分かりやすくご紹介します。
LEDの特徴や特性を押さえれば、LED照明をもっと賢く経済的に使えるほか、様々な場面でLED導入を検討していく上でも役立ちます

LEDのメリット

●長寿命(長持ち)

白熱電球の寿命は約1,000〜2,000時間、蛍光灯は約6,000〜12,000時間、LED照明では約40,000時間と言われています。
LEDは、いわゆる「球切れ」にはなりませんが、長く使っているうちに、発光部であるLED素子や、蛍光体、樹脂などが劣化していくため、少しずつ明るさが落ちて行きます。

そこで、LED照明の寿命は、「最初の新品の時と比べて、明るさが70%に落ちるまでの時間」で決められます。 LED製品メーカーは、これを基準にLED照明器具の寿命を設定しています。
この使用可能時間の目安が、製品にもよりますが、約40,000時間と言われ、他の光源とは群を抜いています。

なお、照明用途以外では、寿命の定義はこの限りではなく、LEDは明るさが落ちていくものの、従来電球のように、 フィラメントの寿命で切れて点かなくなるという事がないので、作品への電飾で照明を入れたものの、 電球が切れて取り替える苦労もほとんどなくなることも大きなメリットと言えます。

LEDの寿命について詳しくはこちら

●発光効率が良い

発光効率とは、ある光源が、「一定のエネルギーで、どれだけ明るく発光するか」を表す指標で、ランプ効率とも呼ばれます。 光源に対して与える電力(ワット)に対して、光源から発する全光束(光の量)で表されます。単位はlm/W(ルーメンパーワット)。

具体的には、白熱電球の発光効率は10〜20lm/W、蛍光灯で60〜110lm/W程度と言われています。
LEDについては、一昔前までは、高効率のものでも100lm/Wくらいで蛍光灯と同程度でしたが、最近では、150lm/Wを超える超高効率のものも増えてきて、 ついに蛍光灯を上回る効率を実現しています。
LEDの発光効率や計算方法などについて詳しくはこちら

●低発熱&熱線(赤外線)をほぼ出さない

熱を光に変える白熱電球などと違い、LEDは電気を直接光に変えるため、発熱量が少なくすむというメリットがあります。 また、発する光にも赤外線がほとんど含まれないので、光によって対象物を熱で傷めることもなく、食品陳列棚の照明など、 熱を嫌う対象物の照明にも適しています。
LEDと熱について詳しくはこちら

●応答性が良い(応答が速い)

LEDは応答速度が非常に速く、高速で点滅させたりする発光方法にも応用できます。
(※LEDに電流を流し、発光するまでの時間を応答速度と言います)
また、蛍光灯は繰り返しオンオフをするとエミッタが消耗し、寿命を縮めるといわれますが、 LEDの場合はむしろ、頻繁に点けたり消したりする場所、トイレや廊下などの照明にも向いています。

●様々な色を表現できる

LEDは、素子を構成する化合物半導体の違いにより、発光色が決まります。 例えば、InGaN系は青色〜緑色、AlGaInP系は黄緑色〜赤色といった具合です。
また、光の3原色である赤緑青(RGB)を組み合わせて、個々の光量バランスを制御することで 様々な色を作ることができます。
従来電球にはない、様々な色のバリエーションを選ぶことができ、アート作品などへの応用が可能になりました。

●紫外線がほとんど出ない

白やカラーLEDの光には、紫外線がほとんど含まれないので、絵画などの美術品・工芸品の照明でも 変色や退色が起こりにくく、長期保存しながらの展示に向いています。また、虫も集まりずらいという特徴もあります。 (※虫の多くは紫外線に集まってきます)

●低温環境でも効率が低下しない

蛍光灯は低温で効率が著しく低下するので、寒冷地や冷凍・冷蔵設備内への使用には向きません。
一方、LEDは半導体のため、-20℃程度の低温まで発光効率が低下せず、安定して発光させることができます。

●振動・衝撃に強い

白熱電球や蛍光灯などの従来の光源は、発光原理の必要性により、ガラス管が用いられますので、 振動や衝撃に弱いという欠点がありますが、LEDはガラス管を必要とせず、プラスチックなどの軽く割れにくい材料を使用できるため、 衝撃や振動に強い製品が作れます。

●小型・軽量化できる

発光するLED素子は、大きさわずか0.3mm角程度の半導体であり、極めて小型・軽量に作ることができます。
大量のLED素子を使った照明用途では、熱対策のためにヒートシンク(放熱器)などが必要になりますが、 小さなチップLED・砲弾型LEDなどのパッケージ個体を使う電飾工作では、放熱は基本的に必要とせず、 LEDへの配線を極細にする事で、従来の光源ではできなかった、極めて狭いスペースへの組込みや繊細な工作が可能です。

●環境に良い

LEDは、小型で長寿命なため、廃棄物を減らせることや、蛍光灯のように水銀などの有害物質を使っていないため、 環境保全にとっても有効です。

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LEDのデメリット

●価格が高い

LEDは従来光源と比べて価格が高く、初期コストが掛かります。

●発光強度(明るさ)を高めるのに工夫が要る

LED素子は極めて小さな半導体(発光するLED素子自体は、約0.3mm角程度)であるため、1つ1つのLEDチップが出せる明るさには限界があります。 照明として使用できる大光量を得るためには、多数のLEDチップを集積して大きな電流を流す必要がありますが、 同時に発熱量も高まるため、LEDチップや回路を守る放熱設計が不可欠になります。

●熱に弱い

LEDは熱くならないというイメージがありますが、光として変換されなかった電気エネルギーは直接熱となり、 LEDは熱に弱いため、自信の発する熱により故障や劣化の原因となります。
大量のLEDチップを使用して大出力で点灯する照明用途では、熱対策が製品の品質・寿命を決定付ける大きな要素であるため、 メーカーでは、熱対策に非常に大きな力を注いで取り組んでいます。
LED照明製品が熱くならないのは、むしろLEDが熱に弱いので、熱くならないように設計されるため、ということもいえるかと思います。

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工作用 小型LEDパーツ をお探しなら

● 工作用LEDパーツの種類 ●

チップ型LEDランプ
チップ型LEDランプ
丸型3mmLEDランプ
丸型3mmLEDランプ
丸型5mmLEDランプ
丸型5mmLEDランプ

コネクタ式LEDランプは、大きく分けて上の3タイプがあります。
すべてコネクタの抜き差しだけで簡単に使える超小型LEDパーツです。

● LEDパーツの点灯方法 ●

下記のように、使いたい点灯用パーツと組み合わせるだけで使用できます。

ボタン電池ケースで簡単点灯


使いたいLEDランプをボタン電池ケースにつなぐだけのコンパクトで手軽に使える点灯方法です。
スイッチで点灯ON/OFFを切り替えられます。
市販のボタン電池「CR1220」または「CR2032」を使う2種類のタイプがあります。

タイニィコントローラで簡単点灯



使いたいLEDランプをタイニィコントローラにつなぐだけでOK。4本まで接続できます。
タイニィコントローラ本体に、単3電池2本をセット。スイッチで点灯ON/OFF切り替えもできます。

LEDランプは、好きなものを自由に組み合わせられます。

コントローラ(ケース型)でまとめて点灯



使いたいLEDランプをコントローラ・電源につなぎ、まとめてたくさん点灯できる方法です。
好きなLEDランプを8本まで使えるタイプ、16本使えるタイプがあります。

配線を分岐するパーツを使って、さらに大量のLED一斉点灯も可能です。
LEDランプは、好きなものを自由に組み合わせられます。

miniコントローラでまとめて点灯



図のように4種類のパーツをつなぎ、まとめてたくさん点灯できる方法です。
miniコントローラは超小型なのでスペースを取らずに、たくさんのLEDを一斉点灯できる方法です。

LEDランプは、好きなものを自由に組み合わせられます。
LEDの光り方も、「ゆらぎ・点滅・ホタル」など様々な種類が選べます。
配線分岐で、さらに大量のLED一斉点灯も可能。

様々な用途に対応できる、組み合わせの自由度も高い設計になっています。

製品はすべてMade In Japan。プロの方でも安心の高品質です。
様々な工作に使える超小型LEDパーツをぜひご活用ください。

おすすめのLEDパーツ

チップLED 白(超高輝度) チップLED 電球色(超高輝度) チップLED 赤(超高輝度) チップLED 橙(超高輝度)
チップLED 黄(超高輝度) チップLED レモンイエロー チップLED 緑(高輝度) チップLED 青(高輝度)
丸型3mmLED
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丸型3mmLED
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丸型3mmLED
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丸型3mmLED
丸型3mmLED
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青(高輝度)
丸型5mmLED
白(広角)
丸型5mmLED
電球色(広角)
丸型5mmLED
赤(広角)
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黄(広角)
丸型5mmLED

丸型5mmLED

ボタン電池ケース
CR1220用 スイッチ付
ボタン電池ケース
CR2032用 スイッチ付
タイニィコントローラ4P
常時点灯4本用 スイッチ付
タイニィコントローラSN4
ゆらぎ4本用 スイッチ付
コントローラ8pm
常時点灯8本用
コントローラ16pm
常時点灯16本用
インラインコントローラ4P-SN4
ゆらぎ4本用
インラインコントローラ4P-SN2
回転灯4本用
インラインコントローラ4P-SN8
フェードインアウト(蛍)4本用
インラインコントローラ4P-SN10
ウィンカー点滅4本用
インラインコントローラ4P-SN9
フラッシュ点滅4本用
miniコントローラ4P-SN9
フェードアウト(花火)8本用