LEDの特性（3）熱に関する検討や温度ディレーティング：DC-DCコンバーター活用講座（38）（2/3 ページ）

前回に引き続きLEDの特性に関して説明していきます。今回は、熱に関する検討および温度ディレーティングなどに関して解説します。

[Steve Roberts（RECOM），EDN Japan]

PTCサーミスターを使用した過熱保護

　サーミスターは、温度とともに値が変化する抵抗です。温度の増加とともに抵抗も増加する場合、そのサーミスターの温度係数は正です（Positive Thermal Coefficient：PTC）。PTCサーミスターの中には、強い非線形特性を有するものもあります（図3）

図3：代表的なPTCサーミスターの抵抗／温度曲線

　温度が指定しきい値未満である限り（この場合は70℃）、PTCサーミスターは100Ω程度の比較的低い抵抗値で安定しています。このしきい値を超えると抵抗は急速に増加し、80℃での抵抗値は1kΩ、90℃で10kΩ、100℃では100kΩとなります。

　便利なことに、取り付け金具にあらかじめ組み付けた状態のPTCサーミスターも数多くあり、これらのものはLEDランプのヒートシンクケーシングに簡単に取り付けて温度をモニターすることができます。

　このサーミスターの応答と、RCD-24シリーズLEDドライバのアナログ調光入力を使用して、非常にシンプルで低コスト、しかも信頼性の高い過熱保護回路を作成することができます（図4と図5）

　アナログ調光入力は外部電圧によって制御されるので、入力電圧を固定すれば、自動温度ディレーティング機能を実装するために必要な追加コンポーネントは、PTCサーミスターと2つの抵抗分圧器だけです。

　異なるディレーティング温度点が必要な場合でも、60℃から130℃まで10℃きざみで異なるしきい値温度のPTCサーミスターを選ぶことができるので、必要なのはLEDの仕様に合った適切な部品を選ぶことだけです。入力電圧を使用できる場合は、安定したリファレンス電圧を得るために、ツェナーダイオードかリニアレギュレーターを追加することができます。

図4：PTCサーミスター回路

図5：得られるLEDディレーティング曲線（赤線）