Home > イベント > 2010年6月 第2回ライティングソリューション・セミナーの報告

以下は、第二回(2010年)セミナーの報告です。
第四回セミナー(2011年6月)については、こちらをご覧下さい。
| 開催日時 | 2010年6月25日(金曜日) 、13:00~17:30 |
| 場所 | ベルサール八重洲(2階) Room D&E |
要約:
arrow社のビジネスはリーマンショック後も拡大を継続。その牽引役はアジア太平洋地域を担うArrow Asiaであること、また、ホワイトハウス、DOE、日本を含む各国行政の省エネルギー推進政策により、LED照明が大規模市場を形成しつつあることが示された。
要約:
Cree社LED製品動向と連動してArrow社が提供するソリューションの全容。Cree社製品の戦略的優位性、製品技術動向、知的所有権およびそのコスト負担など。近い将来、LED基本特許が公開されたとしても、Creeの優位性は揺らぐことが無い。業界最前線でしか知りえない情報が続々。そして、このセミナーの合言葉、
「 LEDといえばCree、
ソリューションはArrow !!」
Arrow ライティングソリューションが提供する利点
要約:
Cree社製品分野、ロードマップ、ソリューション例:上海万博会場での同社LED大量採用、米国内での高速道路や駐車場、大学、店舗などの実装例
次期製品:XM-LおよびMP-Lシリーズが注目。シングル・ダイのXM-Lは、160lm/Wで, 750lm @ 2A(最大値) 。複数ダイを搭載したMP-Lは、最大1500lm、これ1本で75Wクラス在来電球に置き換え可能という(消費電力16W 程度)。開発レベルでは208lm/W を達成している(Jan 2010) [注*1]。
余談: 壇上でサッカー日本代表のジャージーに着替えたLee氏は「オメデトウ、ジャパン」と話し始めた ( 同日早朝、FIFA日本代表はデンマークを破り決勝進出を決めていた) 。
要約:
Cree社はSiC(炭化ケイ素)ウエハーの世界最大手でもある。Cree社LEDのSiCサブスレートを他社製品の基材、たとえばサファイアと比較すると熱伝導率は8倍以上。SiCサブスレート自体が熱搬出経路を担う設計なので、熱抵抗が激減する。同一消費電力ならTj:ジャンクション温度が低下し、高い環境温度:Taを許容する。ライフタイム:L70が伸びる。 これは、Cree 製品の最大の特徴と指摘する。
具体的に、Rth j-b:ジャンクション-基板間熱抵抗の寄与、他社類似製品との比較が実測値で示された。次期製品、MP-Lの実測値も含まれていて、この日のこのセミナーが 全世界初公開 となった。
さらに、ライトバルブ(電球)スタイルの製品や街路灯製品、特に、75W/400W HPS(高圧ナトリウム灯)のLED置き換えについて、設置条件からシミュレーションをかけてコンポーネント選択からドライバー回路・筐体設計まで、具体的な手順と参照デザインが例示された[XP-G 36本搭載、700mA駆動の構成例 ]
行列ができてしまったSTmicro社の展示。
LedLink社展示、多彩多様な光学製品群。
ヒートパイプ、ベーパーチャンバー、ダウンライト用シンク、その他、サーマルソリューションの数々。CMインダストリー社展示。
Cree XLamp® MPL-EZWとZyWynドライバー評価ボード。アローUEC社の力作?
エネルギー効率を重視したLEDライティングソリューションの手法
LEDと電源をあわせた効率の向上は市場の要求である。米国 "ENERGY STAR"では、力率PF>0.9(個人住宅でも0.7)。また、複数電源相互の高調波ひずみ干渉というリスクもある。LED電源から電解コンデンサーを排除することが望ましい(特に在来型電球置き換えといった実装)。そのような指針から、STマイクロ社は、アプリケーションの分野、規模、電源種別毎に、膨大なLEDドライバー・ソリューションを提供している。オフライン、DC-DC、LEDアレイといった用途別に多数の評価ボード、アプリケーションノートが紹介されていた。
| PWM Controller | VIPer Plus | •Controller+800V avalanche rugged MOSFET PF>0.9 |
| L6562A | •Triac dimmable、High Power Factor Flyback Controller | |
| Flyback MOSFET | SuperMESH 3 | • High safety margin & ruggedness• Low Conduction & Switching Losses |
| MDMesh II(Super Junction) | • Up to 800V with the best RDSon in the market • Best-in-class in dynamic dv/dt • Low input capacitance and gate charge, low gate input resistance | |
| Half Bridge MOSFET | FDmesh(Super Junction) | • Lowest RDson and ultrafast body diode permits to increase the efficiency in switching • Avalanche and cross-conduction phenomena robustness |
| SuperFREDmesh | • Ultrafast body diode permits to increase the efficiency in switching • Outstanding dv/dt capability • Extremely low trr • Ideal for ZVS resonant topologies | |
| Resonant Controller | L6599AT | • Optimized light load management (suitable for dimming solutions) • interface with PFC controller and improved protections • Extended Temperature range (-40÷150˚C) |
| Schottky Diodes | STPSxx | • Wide product range in Vf / Ir trade off. Avalanche ruggedness. |
台湾スミダ社のLEDドライバを搭載したESPower社製品 IV40070 (4ch LED Driver) および Cree XLamp® MC-E Color (RGBW) LED の組合せによる調色制御の解説。Planckの黒体輻射式から色温度対スペクトラム強度を導き(excelのVBAで容易に解けるという)、人間の目の分光特性から色の”見え方”が畳み込みで算出できる。XLamp®MC-E でカラーチェッカーつまりJIS Z 8726の演色評価用色票計15色を照らす。USBカメラで撮影してパソコンに取り込み、計算する。IV40070上のdsPIC33FがMC-E のLEDを4ch個別にPWM制御する。単なるデモにとどまらず、色彩モデルとかCRI:演色指数を理解する上でも貴重な解説だった。
同社は、光学レンズ、カスタマイズ基板、半製品モジュールなどのソリューションサプライヤーとして、Cree、Osram、Seoul他各社に製品を提供している。
光学デザインおよびシミュレーションによる照度分析、斑点分布分析、色分析、曲線分析(ビーム角度)といった技法を紹介。 その応用例として、街路照明の設計手順が示された。街路灯単体ではなく、並列する車道と歩道に沿って立ち並ぶ複数の街路灯について、照明効果をシミュレート、最適化を求める。即戦力とも言える事例紹介だった。
LEDでTj:ジャンクション温度の上昇は、デバイス破壊、輝度の早期低下(寿命の低下)、その他の劣化を招く。通例、LEDには軽量コンパクトなサーマルソルーションが求められる。軽量化の手法としてヒートパイプがある。開発プロセスにおいて、CMインダストリー社は、熱解析シミュレーションを採用している。なお、CPU等のICデバイスは熱破壊に対する自己防御機能を備えているが、LEDにはない。この為、LED放熱系は、他と異なる配慮を要する。
Q1: レーザ安全規格とLEDについて:
A: Cree社HPなどにドキュメントが掲載されています。XLamp WLEDについて、Class 2 (IEC/EN 60825)相当の安全なデバイスとの記述があります。
http://www.cree.com/cn/products/pdf/XLamp_EyeSafety.pdf
Q2: STmicro社、車載機器について。ULなど公的規格への整合性は?
A: AIAG自動車業界団体によって開発された集積回路用の品質テスト手順。AEC-Q100に準拠しています。
ご参考: A597xD - step down switching regulators for automotive applications
注1 補足: Cree Breaks 200 Lumen Per Watt Efficacy Barrier
同社の開発レベルでは208lm/W を達成している。
http://www.cree.com/press/press_detail.asp?i=1265232091259
その測定条件は、室温で350mA 流して4579Kの光出力208lmnとある。実験環境での実験値ではなく、ほぼ実用環境で1W相当の実稼動に近いデータであることが重要で、プログラム1:木村氏が指摘するCree社の優位性を裏付けるものだろう。
先着限定配布のノベルティ、Arrowトーチランプ。AA(単3)電池1本、Cree LEDシングル1W 、70lmn。
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