マトリクスLEDパネルをモバイルバッテリーで駆動させる方法

マトリクスLEDパネルの駆動には結構電流が必要なんですが、それを手軽にモバイルバッテリーから供給する方法を紹介します。そしてこの方法を使ってポータブルな電光掲示板を作った話も最後に少しだけ！

はじめに

とある日、下のリンクにあるマトリクスLEDパネルを購入してみました。
Aliexpress:屋内ledビデオウォールledモジュールピクセル3ミリメートル96ミリメートル × 192ミリメートル32 × 64 ledディスプレイモジュールドットマトリックスp3 p2 p4 p5 p1.9 p2.9

P3というのはLEDが3mmピッチで並んでいるという意味で、フルカラーに対応したマトリクスLEDパネルです。普通はこれをACアダプタなどから電源供給して使うことが多いです。というのも全点灯（＝全面白色表示）したときは1枚で電流が2A以上流れるため、それを許容できるしっかりとした電源を準備する必要があります。
でも、それは全点灯させたときの電流消費量であって、常にそういった使い方をすることは考えにくいです。電光掲示板のようにして使う時はダイナミック点灯で点灯させるのもあるので、さらに電流量は減ります。

これの電源をモバイルバッテリーから供給してポータブルにしたい... と思っていたところUSBから取れる汎用電源を見つけました。これを使って供給することにしました。

USB汎用電源モジュール

ここから購入しました→ZK-DP3D cnc usb TYEPE-C dc dc コンバータ cc cv 1-30 v 2A 15 ワット電源モジュール調整可能な安定化電源 QC2.0 3.0 afc
これ今回紹介するUSB汎用電源です↓

主な仕様

• 入力：USB Type-A, Type-C, MicroB
• 出力：USB Type-A, ターミナル
• 出力電圧：1-30V可変
• 電圧制御(CV), 電流制御(CC)

この電源モジュールは出力する電圧を変える電圧制御だけでなく、電流制御も付いているんです！電流値の上限を設定して、出力がそれを超えるようならば、リミットをかけてくれます。例えば電流制限を0.010A(10mA)にして、出力をLEDに直結すれば10mAでLEDを光らせることが出来ます。CCのLEDが光っている時は電流制御が働いています。

※LEDによっては10mAが許容できない場合もあります。過電流を流した際にはLEDが破裂することがありますので、試す場合は自己の責任をもって試してください。

これを使えば出力電圧はマトリクスLEDの電源電圧に設定し、出力電流の制限はモバイルバッテリーの許容最大電流までに設定して、安全に使えることが出来るのではないかと思ってこれを使うことにしました。

使用例：マトリクスLEDパネルをモバイルバッテリーで駆動させる

パネルを2枚使って電光掲示板を製作したときに、これを組み込むことにしました。(この製作記はTwitterのモーメントにもまとめています→NT金沢2020:モバブで動くポータブル電光掲示板)

この電源モジュールをマトリクスLEDとモバイルバッテリーの間に挟み、出力電圧はパネルの電源電圧である5V, 出力電流は1.8Aに設定して使用しました。
LEDの点灯する数が多くなると消費電流は増えますが、制限を超えるとちゃんと1.8Aでリミットがかかります。

まとめ

マトリクスLEDパネルを例に手軽にモバイルバッテリーから電源を供給する方法を紹介しました。USBから電源が取れるというのも含めて、便利なものだと思います。
本当はもちろん、電源回路も自作できればいいのですが、まだその知識と技術はありません... でもいつかはもっと小型化するという意味も込めて作ってみたいです。

注意

今回使用した電源モジュールは電流制限が付いているといっても、急激に消費電力を変化させるとモバイルバッテリーの保護回路が働いて供給が止まることもあります。ある程度利用範囲は限られるとして、使用には十分気を付けてください。この方法を使って生じた損害等は一切保証しません。自己の責任で行ってください。