自作の装置用にLED回路の自作方法についてご紹介しました。明るさ調整にしか触れていませんでしたが、実は、、！ある特定のルールさえ守って照射すれば、半分くらいの明るさに暗くなっても、逆によく成長するのです。まさに一石二鳥でこんな身近にあるんですね。ここではどのようにすれば良さそうなのかをご紹介します。

パルス制御

パルスって矩形(くけい)と言う意味です。矩形制御ってなに？という話があるかと思いますが、on/offする時にスイッチonとoffを繰り返すことをパルス制御と言います。下の図のように確かに四角い・矩形がたくさん出てきます。

パルス制御は消費電力が低い、発熱しにくい

Steve Jobs率いる初期のAppleがApple II のパソコンの電源にスイッチング電源を使った話は有名です。無駄な電力を消費しないように必要な時に電気を流すという制御をしています。今の世の中、スイッチング電源でない電源は圧倒的に少ないでしょうから、それだけみなさんの身近にあることになります。

パルス制御の重要な2つのパラメータ

パルス制御する上で重要な2つのパラメータがあります。一つは周期、もう一つはDuty比というものです。

  • 周期 : 図のTで矩形の周期ですね。
  • Duty比 : a / T (%)

例えばDuty比、50%というと、2a = Tが成り立ちます。

パルス制御の一般的な呼び方

パルス制御のことはPWM(Pulse Width Modulation)というのが一般的です。PWM制御ができるかどうかは接続する素子の応答特性によるものが大きいです。

蛍光灯はPWMで制御できない

蛍光灯は応答特性がないため、PWM制御ができません。LEDを使うメリットはここにもあります。

植物の光合成はパルス制御で問題ない

LED照明は光合成のために行われていますが、どうも光合成の際の化学反応にも周期があり、ある周期の中で光合成が行われる光が必要な期間と、炭水化物を精製している光が不要な期間に分けられるようです。その周期が200us(200 x 10-6 sec)とのことです。

文部科学省の実験に記載されていましたが、Duty比30%でも問題ないということなのでこの比率と周期を意識した設計をした方が良さそうです。

まとめ。

植物の成長を損なわずに消費電力を節約できるパルス制御をご紹介しました。パルスの周期が肝心なので注意して実装しましょう。実際のソフトウェアコードはこちら。

 

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