2014年12月24日

LEDの点滅(Lチカ) -第4回:LED(順電圧と順電流)

さて、オームの法則まで簡単に説明しましたので、LEDを光らせるのに必要な電気を流します。

LEDを光らせるための回路図を描きました。

(Arduinoは電源で代用して描いています)

20141224_LED1.jpg


LEDを光らせるには電源、LED、抵抗器の3つが必要ですので、これらの値を決めていきます。


まずは電源です。電源にはArduinoを使います。

Arduinoは5[V]の電気を出すことができるので、電源は5[V]です。


次にLEDです。LEDは秋月電子商にてOSDR3133Aを購入しました。

LEDで大事なのが順方向電圧と順方向電流です。LEDを光らせるためには必要な電圧や電流、電気の向きが決まっています。順方向電圧と順方向電流はLEDを光らせるために必要な電圧や電流のことです。

(これからは省略して順電圧、順電流と書きます)

LEDの順電圧は2[V]、順電流は5[mA]としました。決め方を下に書いていますが、長いですので回路図のところまで飛ばされてもかまいません。


----順電圧と順電流の決め方ここから↓↓↓↓----

順電圧と順電流はLEDのメーカーが決めており、メーカーが決めていることは部品のデータシートに書かれています。

「OSDR3133A」で検索するとこの部品の英語データシートが見つかると思います。

その中に「Absolute Maximum Rating」という表があり、その中に「DC Forward Current」の欄があります。これが最大順電流です。これより多い電流を流すとLEDが壊れてしまいます。この部品では 30[mA]以上の電流を流してはいけません。

最大順電流はメーカーが決めていますが、順電流は自分が光らせたい明るさに応じて決められます。とりあえず、LEDは最大順電流の数分の一あれば光りますので、順電流は5[mA]として計算を進めていきます。


また、別の表「 Electrical -Optical Characteristics」に「 DC Forward Voltage」の欄があります。これが順電圧です。この欄にはMin(最小)、Typ(標準)、Max(最大)の3つがあります。部品は個体差がありますし使用する年数や温度でも変わってきますので、このように最小、標準、最大と書かれている場合が多いです。

今回はLEDを光らせればいいので、順電圧は標準の2.0[V]で計算します。

----順電圧と順電流の決め方ここまで↑↑↑↑----


ここまでわかったことを回路図に記入しました。

20141224_LED2.jpg


言葉にまとめるとこのようになります。

 LEDと抵抗器のどちらにも5[mA]流れます。

 電源は5[V]、LEDの順電圧は2[V]です。残りの3[V]は抵抗器に加わります。

 (これらのことはキルヒホッフの法則といわれるのですが、今回は説明を省略します)


上のことから、抵抗器には3[V]加わって5[mA]流れることがわかりました。

オームの法則V=IRを変形すると、R=V/Iです。この式に上の値を当てはめると次のようになります。

 R=3[V]/5[mA]=600[Ω]


計算かから、600[Ω]の抵抗があれば3[V]の電圧を加えたとき5[mA]流れることがわかりました。

あとは600[Ω]の抵抗器を用意すればよいのですが、この値の抵抗器を入手することは難しいです。

それは値が用意されている抵抗器はE系列と呼ばれる値で決められているからです。


次回はE系列の説明と、E系列の中から選んだ抵抗を使ったときの順方向電流の計算を行います。


posted by ました at 22:28| Comment(0) | TrackBack(0) | 電子工作の知識 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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