発光ダイオードの点灯

　中学校時代の同級生から発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）について、質問があったのでドキュメントにしました。以前にも、知人から白色LEDで登山用のヘッドランプを作りたいと相談を受けたことがありましたが同様の回路です。ランプやおもちゃには手ごろな回路なので、電子工作入門者は一番簡単な回路ですので一度試してみては？

今回は単３電池２個（3V）でLEDを5個光らせることにします。そしてボリューム（可変抵抗）で明るさを調節できるようにします。

では始めに、抵抗値を計算します。LEDは電流を流すことで点灯します。しかし流しすぎると壊れてしまいますので、MAX10ｍAに設定します。するとオームの法則より

となります。しかし、理想LED（抵抗＝0[Ω]）ならいいのですが、現実のLEDには順方向電圧が存在するので、この計算ではダメです。現実には図1のようにLEDで約2[V]の電圧降下が生じます。この電圧降下はLEDの種類によって違うので正確な値が知りたかったら製品のデータシートを見てください。

図1：電圧降下

この電圧降下を2[V]として計算に加味すると

のようになります。この抵抗をLEDに直列に繋ぎます。図2に回路図を示します。

図2：回路図

この回路図から分かるように、それぞれ５個の抵抗とLEDが直列で、それが電源に対して並列に繋がっているだけで、非常に簡単です。2[KΩ]の可変抵抗は明るさを調節するためのものです。必要なければ取り外しても構いません。

図3にLEDの極性を示します。ここで注意です。LEDには極性がありますので間違えないで下さい。間違えて逆にすると光りませんから注意してください。Aのことをアノード（anode：陽極）、Cのことをカソード（cathode：陰極）と呼んでいます。

図3：LEDの極性

で、回路を組んで電源を入れましょう。どんな感じで光るかというと・・・


2[KΩ]開放時	2[KΩ]挿入時

図4：動作写真

下の黒いワニグチクリップが－端子で、上の赤いワニグチクリップが＋端子です。また、上部に見える半透明の物が可変抵抗です。この写真から明るさが大幅に違うのが分かると思います。ボリュームを絞った時にもっと暗くしたいなら2[KΩ]ではなく、もっと大きな抵抗値にすればOKです。あと、可変抵抗には色々な形があるので用途に応じて選んでください。

また、電源が乾電池だと消費が激しいので長持ちさせたいなら少々暗くなっても抵抗値を上げることをお勧めします。単純計算で10ｍAが５個ですから50ｍAは流れていることになります。この辺は明るさと点灯時間の駆け引きですね。では、健闘を祈る（？）

電子工作へメインページへ