■■■ 初めてのLED講座!!A ■■■
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LEDは通常の電球のように+と−をつなげば良い!と言うものではありません。
細かいことは省きますがそのLEDにちょうど良いように電流を調整する必要があるのです。
その調整方法としては「抵抗」を使う方法(計算が必要)、CRD(定電流ダイオード)を使う方法がありますが、まず最初は下記の表の見方を覚えましょう。。
LEDを購入する際に下記のような表があります。
| @ |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
| 許容損失mW |
指向特性 |
光度mcd |
順電圧V |
順電流mA |
逆電圧V |
逆電流μA |
| 120 |
25° |
2800 |
3.6 |
20 |
5 |
50 |
初心者はこの表で下記だけは気にするようにしましょう!!
Point 2
A・・・これは光がどれだけ直進、拡散するかです。もちろん角度が高いほうが光の拡散性が高くなります。
B・・・明るさです。高いほど明るくなります。が、指向特性を絞って光度を上げたりしている場合がありますのでAと合わせて考えましょう!
C・・・抵抗値を計算する場合に使います。
D・・・このLEDの適正電流値です。
それでは簡単な「CRD(定電流ダイオード)を使う方法」から覚えましょう!!
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右の写真が10mAのCRDです。
1個80から100円程度で売ってます。
定電流ダイオード=CRD(Current Regulative Diode)とは1V以下の低電圧から100V以上の高電圧まで一定の電流を供給することが出来る半導体素子で、定電圧ダイオードが電圧を一定に抑え定電圧を作り出すダイオードに対し、定電流ダイオードCRDは一定の電流を供給するダイオードなのです。
Point 3
CRDには極性があります。
線の入っているほう(写真左側)が−(マイナス)となります!! |
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ここで先ほどの表をもう一度見てみましょう。
Dに20mAとありますね?このLEDを適正に光らせるには20mAが必要となる訳です。
その為、10mAのCRDを並列に+線につなぎます。これで電流が「20mA」だけ、配線に流れるようになります。
あとはLEDの+、−を気を付けて配線につないでやればLEDは光ります。
※並列、直列の説明は省きますよぉ。
写真のようにネジってやり、そこに線をハンダ付けしてやると簡単に並列に出来ます。。
あまった部分は後から切断して下さい。 |
CRDは理論的には+側(LEDより前)につないでも−側(LEDより後ろ側)につないでも関係無いそうですが、
突入電流によるLEDへの損傷を考えると+側につなぐ事をお勧めします。
またCRDには整流作用がありますが、逆接続では導通状態となり電流を通してしまいますので逆電圧がかかる可能性がある場合は電流容量に見合った整流用ダイオードを1本(+)か(-)のどちらかのに入れてください。
※ダイオード・・・電流を1方通行にしか流しません。
さて、ここで2つ程疑問が・・・LED1個に付きCRD2個は必ず必要なのでしょうか???
答えはNOです。
上記の場合、CRDを1個にするとどうなるのでしょう?
答えは「電流量が適正電流量の半分になる為、光量が約半分になる」です。
と、言う事は20mAを越えなければCRDの数値でLEDの光量を変化させる事ができると言う事ですね。
参考
⇒ オリジナル インサイドドアハンドル照明
では増やせば明るくなるのか?・・・絶対にやめましょう!!
使用LEDの適正電流量を超える電流を流すとLEDが破損します(泣)
知識があればわざと定格以上の電流を流してLEDをより明るく光らせることもできますが・・・はじめはやめましょうね。。
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さてさて話はそれますが、ここで最低限必要な知識として
「オームの法則」を覚えてしまいましょう!!!(重要です)
Point 4
オームの法則・・・E=IR(電圧=電流×抵抗)
R(抵抗):単位Ω(オーム)
E(電圧):単位V(ボルト)
I(電流):単位A(アンペア)
参考
消費電力
消費電力(ワット) = 電流(アンペア) × 電圧(ボルト)
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「オームの法則」は覚えましたか?
それでは続きです・・・CRD2個並列で1個のLEDしか光らせる事が出来ないのでしょうか???
これもNOです
上記表CDから、この使用LEDは(3.6V、20mA)と言う事がわかります。
12V車の場合、常に12Vで安定するわけではなく11Vから14.4Vまで変動します。
そこで車(12V車)の場合は充電電圧に合わせてDC14.4Vとします。
CRDを使用する場合、CRD本体にも4.5Vから5V程度の電圧が必要となりますので
14.4Vから5Vを引いた9.4Vが使用可能電圧となります。
上記LEDは1個あたり3.6Vの電圧を必要とする訳ですので9.4÷3.6=2.6⇒3個まで接続OKとなる訳です。
※CRD必要電圧を4.5Vで計算してあげれば9.9Vが使用可能電圧になり、2.75個で四捨五入3個までOKなのです。。
※CRD必要電圧を確保出来なくなった場合、定格電流(上記だと20mA)が維持できなくなります。⇒LEDが暗くなる。
LEDは色によっても必要電圧が変わってきますので、下記の表で最大使用個数を覚えてしまいましょう。
これが1番楽です。。
Point 5
| 12V車 |
●白 ●青 ●青緑 ●緑 (3.2〜3.6V-20mA) |
| +14.4V→CRD→●→●→●→0 (3個まで使用可) |
| ●赤 ●橙 ●黄 (1.9〜2.1V-20mA) |
| +14.4V→CRD→●→●→●→●→●→0 (5個まで使用可) |
これでCRDを使ったLEDは作れるようになりましたね?
これから先は「抵抗」を使った作り方の説明に入りますが、初心者の方はCRDを使うことをお勧めします。
なぜなら「簡単&安全」だからです。
CRDの場合、上記の表の最大使用個数以内であればなにも問題無く使えますが、抵抗だと個数に合わせて計算しないといけません。メンドーです。
また、CRDは常に電流量が一定に流れる為、車のように電圧の変動がある場合もLEDの明るさが一定します。
抵抗の場合だと電圧変動により明るさに変化が出てしまいます。。
上記理由から初心者の方にはCRDの使用をお勧めするのです。
ではなぜ抵抗を使うのでしょう???これは「コストが安い」の一言です。
CRDは1個80円から100円ほどしますが、抵抗だと1個5円からと値段が全然違うのです。。
また、白色LED使用時にCRDだとCRD2個で3個のLEDしか使用できないですが、抵抗は計算さえ出来れば1個の抵抗でもう少し多くのLEDを使用出来ます。全体で非常に多くのLEDを使う場合にはそのコスト差が明確になってきます。
と、言う事で・・・
「抵抗を使う方法」 ⇒
抵抗の勉強をせずに「複数のLEDを使用する場合」 ⇒
あまりやくに立たない? 初めてのLED講座!!@へ戻る ⇒
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