LEDテープライトは家庭のDIYからプロ用まで、幅広く使われますよね。
色々な種類のテープライトがありますが、大きく分けて
- 光の色 単色?マルチカラー?
- 電圧(テープライトの構造)
- 1mあたりの電力
- 制御方法
などの種類があります。このあたりについて、詳しく解説をしていきます。
光の色
テープライトで大事になるのは、やはり光の色ですね。
テープライトに使われるLEDのタイプは、単色やマルチカラーがあります。
単色では、
- 白色や電球色
- 赤色、青色、緑色
などがあります。電球色~白色には、色温度という指標で決められますが、また別に説明します。
白色や電球色は、一般的にLED素子と蛍光体の組合せによって形成されます。
そのため、広い範囲の光成分(スペクトル)を出すことができ、光としての質は比較的高い光を出せます。
(この光の質を演色性と言います)
一方で、赤色、青色、緑色は単体のLED素子の光であり、スペクトルの成分は狭い成分となります。
マルチカラーでは、一般に赤(Red)/緑(Green)/青(Blue)色のLEDの組合せによってできます。頭文字をとって一般に「RGB」と呼ばれます。
また、赤緑青に加えて、白色のLEDや白色とアンバー色を組み合わせている場合もあり、この場合は、4色制御で光がより高品質になりおススメです。
「RGBW」や「RGBWA」と言われます。
電圧(と、テープライトの構造)
テープライトの仕様を見ると、12Vや24Vなどと必ず電圧の仕様があります。
なぜテープライトはこのような仕様なのでしょうか?それには、テープライトの構造を簡単に説明します。
一般にLED1灯の電圧は3Vとカウントされますが、電流制御のための電圧が必要なため、通常は12V品ですと3個ずつ、24V品ですと6個ずつLEDが直列に並んで、12Vや24Vのユニットになっています。(テープライトはこのユニットをつないで、長くしています)
LEDの粒、一つに流す電流は通常は20mA程度なので、24Vの場合は直列印繋がった6個のLEDを20mAで流します。12Vの場合は3個のLEDを20mAで流します。そうすると、12Vの場合、6個のLEDを光らせるのに、40mA必要となります。
この差は、1ユニットであれば、大きな差では無いのですが、テープライトが5m, 10mともなると、電流の大きさが倍違うというのは大きな差があります。電流が大きいということは、それだけ電気的なロスにつながるからです。
そのため、長いテープライトが必要な時は24Vが適切だと言えます。一方で、細かくカットしたい、というときは12Vが適切だと言えます。また、5m以上で使う場合は長さの推奨をメーカーに確認しておいた方が良いでしょう。
消費電力(Watt)
1mあたりの消費電力(Watt数)も確認するべきポイントです。
消費電力が大きいとそれだけ明るいと言えます。しかし、消費電力が高いと、その分多くの熱を発します。テープライトの温度が60℃以上ともなれば、LEDそのものの信頼性にも影響してしまうため、明るさと寿命はトレードオフの関係になります。
特に、テープライトが金属面と密着しない場合、テープライトで発生した熱は逃げにくくなります。そのような場合は8W以下で使用することをおすすめします。ちなみに、消費電力は電圧×電流で計算されます。
制御方法
テープライトの制御にはいくつかの方法があります。
一般的に単色で光るテープライトの場合、明るさの制御(調光)を行うことができます。PWM(Pulse Width Modulation)という方法で流す電流を細かい間欠とし、間欠のトータル期間が長いほど流れる電流が小さいので、明るさが減るという理屈です。一般的には255階調の制御となります。PWM Dimmerと呼ばれる調光器があり(例えば、こんなもの)、これを電源の間に接続するだけで調光することができます。
複数色で光るテープライトについては、上記の原理を利用し、例えばRGB(赤緑青)のLEDの制御は、RGBそれぞれの要素の明るさを調整して、色毎の明るさのバランスによって、様々な光の色を明るさと共に、制御することができます。
RGBそれぞれが255階調あるため、255x255x255の実に、1600万通り以上の光の表現が可能であり、一般的には1600万色の表現が可能となります。このような制御は、ICが必要となり、ICによって各色のチャネルに流れる電流を制御します。
そうすると、ICを制御する信号も必要になるのですが、これにはDMXやSPI等が使われます。このあたりは専門の業者に任せないと難しいかもしれません。
ただ、その制御信号を簡単なリモコン操作で、というのも世の中にはあり、光の制御の自由度は限られますが、いくつか予めセットされたパターンで光の演出をすることが可能です。(例えば、こんなもの)スマホからでも制御できるというのは、楽しい点でもありますが、光の制御はそれほど期待はされない方が良いと思います。
まとめ
以上、テープライトに関することを色々と書き連ねてきましたが、改めて参考になりそうな情報を追記していきたいと思います。