[PR]tDl:N50000lt]EpI
【ＬＥＤ自作使用法】

自分で調べ、製作して使用や実験もしておりますが
私も電子の事に精通しているわけでは決してありませんので
細かい点等で至らない所もあるかもしれませんがその点ご容赦下さい。

お買い上げ頂いても使い方がまったく分からないという方が結構いらっしゃいまして
少しでも・・・と思いましてこちらを作りますが
一応自作の世界ですので大変申し訳ありませんが最終的には
自己責任にてご覧になって製作下さいｍ(_ _)ｍ
一番いいのはご自分でお調べになってご自分の判断で数値決定と製作される事かと存じます。
ただ下記に制作方法と大体の原理と使い方を載せました




●ＬＥＤの基本
ＬＥＤは発光ダイオードといわれまして元来の電球に比べると消費電力は約1／5で更にＬＥＤ自体の寿命も電球に比べ何倍も長寿と大変優れております

ＬＥＤは特性として電圧が足らないと光らず、過大な電流、電圧をかけたりすると寿命が減ったり酷いと壊れてしまいますので適正な電流値にするために　・抵抗か　・ＣＲＤ(＝定電流ダイオード)どちらかを間に入れる事になります。つまり
発光させるのも簡単です
「抵抗orCRDどちらか」を使い＋と−に接続するだけです

必要なものは
・ＬＥＤ
・ＣＲＤか抵抗

と電源だけで、後は必要に応じて
・ハンダゴテ＋ハンダ線
・リード線
・基盤(取付け土台)
等で基本的に必要なものは全て取り揃えてあります
※ただしＬＥＤは必ず足の長い方を＋向きに接続して下さい


●ＣＲＤと抵抗どちらを選べばいいの？
・ＣＲＤとは定電流ダイオードの事で約5Ｖ以上で25Ｖ〜30Ｖまでなら電圧に関係なく電流をそのＣＲＤ指定の数値に抑えてくれます
　電圧変化に関係なく電流制限してくれますので車やバイクに使う場合はアイドリング中の暗さが少なく常時一番明るい状態に保て、変化による無理がかからないためＬＥＤ寿命にも貢献します。またＣＲＤ1本自体に15mＡ、10mＡと電流制限指定があるため数値計算をしなくても良いので使い勝手の面でも大きく上回っております(10mAを2本使う事で20mAに制限する事も出来ます)。性能面や使い勝手、利便性では大いに優れているのですが唯一1本の単価が抵抗よりも高くなっているのがたまに傷です

・抵抗を使う事で電圧に合わせて電流を抑える事が出来ます。ただし車やオートバイなどの場合エンジンで発電します、よって回転数によって電圧値が変化してしまいのでＬＥＤ寿命のためにその最大値で計算します。しかしそのためアイドリング時等は電圧が少ない状態で点灯させるため電流値も少なくなり暗くなってしまいます。抵抗は電圧の変化しないもの懐中電灯などには向いています
　　メリットとしては抵抗自体が安い事です。デメリットとしては電圧の変化する電源の場合は最大電圧で計算しなくてはならないため電圧低下時に暗くなり、電圧低下時も明るくしようとするとＬＥＤに少し負担がかかります。また使うＬＥＤの個数によって必要な抵抗値の計算が必要になり面倒なのもデメリットになります

ご自身の好みに合わせてＣＲＤか抵抗どちらからかご選択下さい


※【ＬＥＤに関する補足説明】ＬＥＤは平均的に白、青系は約3.2〜4.2Ｖ位の仕様(それ以上の電圧が必要の意)が多く
20mA位を流して使うのが一般的とされております(20mAというのはマージンを確保した上で一番明るい数値で、この流す電流値で同じＬＥＤでも明るさが変わります)。また赤、黄、緑系では平均約2.0Ｖほどの仕様が多いです

　　
●ＬＥＤの使い方(CRD編)→抵抗編は下記にあります。

使い方としましては
【電源＋　(長)ＬＥＤ(短)　CRD(青ライン)　−電源】と繋ぐだけです

このように使い方は非常に簡単なのですがCRDにも向き(極性)がありますので必ず青いラインをマイナス電源側に向けてお使い下さい。向きさえあっていればＬＥＤとの前後位置関係は問いません。
　

また大抵の5丕味釘弔覆匹20mＡが一番明るく寿命に影響を及ぼさない範囲の上限なので　
■CRDを使ってＬＥＤを20mＡでもっと明るく光らせたいという方は10mＡのCRDを並列でお使い下さい

■点灯個数を増やしたい場合はCRD1単位(15mA、20mA等)に対して白青系ＬＥＤの場合直列3個まで増やせます。(赤、黄色等の2V仕様系は4、5個までです)
※ただし白、青系は2個直列までが明るさでは一番安定しております(赤、黄色系は4個)

■3個よりももっと多く使いたい場合は「CRD＋ＬＥＤ×3」を1単位とし 並列回路で何列も増設して頂ければ数多く光らせられます。 更に「CRD＋ＬＥＤ×1」との組み合わせも等も可能です

■CRD1単位(15mA、20mA)のＬＥＤ直列個数の特性
CRDは2〜5V位の低電圧では働きませんがお車、バイク等の12V位ある場合は常時明るいので大変有効です
しかし最大直列個数は3個までとなっておりますのでご注意下さい
　
白、青系(3.0〜4.2Ｖ等のＬＥＤの場合)
・ＬＥＤ1個　　　＋CRD　実用上は問題ありませんがCRDが少し温かくなるかもしれません
・ＬＥＤ2個直列＋CRD　負担が少なく明るさが安定するので一番良い接続法です
・ＬＥＤ3個直列＋CRD　熱は持ちませんが電圧が少し不足するかもれません
・ＬＥＤ4個直列＋CRD　→不可

赤黄緑系(約2.0Ｖ等のＬＥＤの場合)　
ＬＥＤ1個の場合　　　　＋CRD　CRDが熱を持ちます
ＬＥＤ2個直列の場合　＋CRD　これもCRDが少し熱を持ちます
ＬＥＤ3個直列の場合　＋CRD　安定しています
ＬＥＤ4個直列の場合　＋CRD　安定しています
ＬＥＤ5個直列の場合　＋CRD　電圧不足が起こるかもしれません
ＬＥＤ6個直列の場合　＋CRD　不可

　






　
●ＬＥＤの使い方(抵抗編)下記のように接続して頂くだけば点灯致します

　【電源＋　(長)ＬＥＤ(短)　抵抗　−電源】と繋ぐだけです

※ただしＬＥＤの＋と−(足の長い方と短い方)だけは決して間違えないで下さい。抵抗の前後位置と向きは自由です。

　

■また点灯個数を増やしたい場合は


このように直列で増やしていけます。ただし電源の電圧により直列させられる数には限度があります。12Ｖ車で白青系3、6VＬＥＤですと3個まで位ですね。最大直列個数は電源(V)数値がＬＥＤの使用電圧(V)×個数に達しているかで大体ご判断下さい(この場合は12Vに対して3、6×3＝10、8Vなので3個までとなります)

そしてそのＬＥＤ個数によって抵抗値も変わってます。

　

■更に点灯個数を増やしたい場合は上記画像(ＬＥＤ数個＋抵抗1)を1単位としてそれを並列回路で増殖させていけばいくらでも点灯個数を増やす事が出来ます。

　


■ＬＥＤ使用個数ごと組み合わせ
応用としては1単位ごとで直列個数制限と抵抗数値を合わせればこのような組み合わせも自由です

　


・足の長い方が＋ですが必ず電源の＋の方向に接続して下さい。逆に繋ぐと点灯しないか壊れかねません

そして最後に抵抗数値数値に関しては簡単な計算式がありますのでそれに当てはめれば簡単に出てきます。
【必要抵抗値(Ω)＝{最大電圧値Ｖ−(ＬＥＤ電圧仕様Ｖ×ＬＥＤ直列個数)}÷0、02】

12V車の場合最大で約14、4Ｖですので、白系3.6VＬＥＤの場合は
例：180Ω　　　　　＝{14、4Ｖ−(3.6Ｖ×3個)}÷0、02＝179.99
例：360Ω　　　　　＝{14、4Ｖ−(3、6Ｖ×2個)}÷0、02＝360
例：560Ω　　　　　＝{14、4Ｖ−(3、6Ｖ×1個)}÷0、02＝540
例：75Ω　　　　　　＝{5、1Ｖ−(3、6Ｖ×1個)}÷0、02＝74.99
※抵抗数値は75、180、200、510、560、その他等ある決まった数値でしかないのでそれに一番近くてマージンのため上の数値のものを選んで使用します。


■12V車の場合のＬＥＤ直列個数に対する抵抗数値早見表
白、青系約3.6ＶＬＥＤの場合(安全のため12V車を最大値14、4Vで計算してあります)
ＬＥＤ1個の場合　　　　＋560Ω
ＬＥＤ直列2個の場合　＋360Ω(390)
ＬＥＤ直列3個の場合　＋180Ω(200)
ＬＥＤ直列4個の場合→電圧不足により不可

↑のパターンのどれかを1単位として後は並列で増やしてください。
560、360、180Ωでも安全マージンは確保した数値ですが
()内はＬＥＤへの配慮を強くして安全マージンを更にとった抵抗数値です。
その代わりアイドリング時、暗くなる可能性が少し増えるかと思います。
こちらの値はよく言われる車、バイク全般の電圧最大数値14、4Ｖを元に計算しております。
実際計ってみると結構この数値通りな事が多いとは思うのですが多少は個体差もあるかと
思いますので出来ればご自身の実車をテスターで計られるのが確実かと思います


赤黄緑系、2.0ＶＬＥＤの場合(14、4Vで計算)
ＬＥＤ1個の場合　　　　＋620Ω　←計算結果620
ＬＥＤ2個直列の場合　＋560Ω　←計算結果520
ＬＥＤ3個直列の場合　＋430Ω　←計算結果420
ＬＥＤ4個直列の場合　＋330Ω　←計算結果320
ＬＥＤ5個直列の場合　＋220Ω　←計算結果220
ＬＥＤ6個直列の場合　＋120Ω　←計算結果120
ＬＥＤ7個直列の場合→不可

赤系の場合1単位で6個位まで点灯させられますがアイドリング時の事を考えると4〜5個位までにした方が明るさの低下が少なくなるはずです

　

※ＬＥＤ1個に対して抵抗1個等だとドロップさせる電圧値が大きいため抵抗に負担がかかり熱をもつ場合が御座います。発火するようなものではないはずですし実際その仕様で使用続けてみてもまったく問題は起きていませんが白青の場合2〜3個、赤黄緑系の場合3〜5個位が安心です。


そこで抵抗を使って電流値を最適に抑える方法をご説明します。
■抵抗値計算方法

――――1、お使いの電源電圧の最大をお調べ下さい――――
【必要抵抗値(Ω)＝{最大電圧値Ｖ−(ＬＥＤ使用電圧Ｖ×ＬＥＤ直列個数)}÷0、02】の最大電圧値を決めます

・お車、バイクの場合12Ｖ車でも運転中は約14、4Ｖ位まで電圧が上がります。ＬＥＤ保護のためにも最大Ｖ値で計算を。
　ただしこの数値で大体最大上限のはずですがお車により多少個体差があるかも知れませんのでテスターで回転をあげた時の電圧をおはかり頂けるのが一応無難です


・乾電池での時は1、5Ｖだと3、6Ｖに足りませんので3本直列にして3倍の電圧に変えて電圧を確保します。乾電池もテスターで実際電圧を測るのが一番確実です。予想幅を考慮しなくてよくなりますので。アルカリ電池では1、5Ｖ表示の製品でも実際には実測1、7Ｖあり1、2Ｖ表示の充電電池も充電でマンタンにした時計ると1、4Ｖありました。
よってＬＥＤ保護のためにも1.5Vアルカリ電池、1.5Vマンガン電池で1、7Ｖ×3　1.2V充電電池で1、4Ｖ×3と計算すべきかと思います。

・電圧の変わらないバッテリーで実際4Ｖ〜5Ｖ以上あるならばそのままその最大を考えずに電圧値で計算できますがどんな電源にしろ直接テスターで電圧を測ってみるのが一番確実で、計算した時無駄にマージンを見る必要がなくなるはずです。


――――2、直列させる使用個数をご選択下さい――――
【必要抵抗値(Ω)＝{最大電圧値Ｖ−(ＬＥＤ使用電圧Ｖ×ＬＥＤ直列個数)}÷0、02】のＬＥＤ直列個数を決めます

・12Ｖ車の場合最大14、4Ｖとすれば3、6Ｖ×4個で数値的には14、4Ｖピッタリなので4個まで行けるかというとそうでもなくアイドリング時などは12Ｖと少しなので3個までしか直列では使えません。アイドリング時等の事を考えると2個までにした方が理論的には電圧変動による暗さが起こりにくいようです(しかし実際は3個仕様で多く使われてもいるようです)。そして余った分の電圧を抵抗に使い適正に電流値等を整えます。
あとは更に使用ＬＥＤ個数を増やしたい場合はＬＥＤ直列3個や2個に対して抵抗を1つ付けてそれを1単位として
その1単位ごとを並列接続でに増やしていけばいくらでも点灯個数は増やせます。当然抵抗値を変れば1個のＬＥＤ＋抵抗1個を1単位とする事も出来ます。


・乾電池の場合は電池3個直列でも4Ｖ〜5、1Ｖ位までしかあがりませんので3、6ＶＬＥＤは直列で1個までしかつなげません。よって沢山点灯させる場合はＬＥＤ1個＋抵抗を1単位としてそのセット単位で並列接続で増やしてください。

――――――――(3)、流す電流値――――――――――
【必要抵抗値(Ω)＝{最大電圧値Ｖ−(3、6Ｖ×ＬＥＤ直列個数)}÷0、02】の電流値(0、02)の意味
これは20mA(0、02Ａ)で光らせたいという計算式の時の意味ですが20mAまでに抑えるのがＬＥＤ本体のためにいいでしょう。同じＬＥＤどれだけの電流を流すかによって光の強さが変わります。 この数値が規定より大き過ぎると寿命によくないですが、ただ寿命と言っても元々ＬＥＤ自体の寿命は大変長いのですが。


よって上記の1と2の数値を決めたらあとは
【必要抵抗値(Ω)＝{最大電圧値Ｖ−(3、6Ｖ×ＬＥＤ直列個数)}÷0、02】の式に当てはめれば
必要な抵抗数値がすぐわかります。

　

ここで確認のための問題です

【問題】2Ｖの赤ＬＥＤを最大14、4Ｖの車で3個直列で点灯させた場合の必要な抵抗値を計算してみてください

(電流指定は20mＡとします)　　　　　　　　　　　　　　　　　→答えはこのページ下記





※電気の基本
・電圧とはＶで現される電流を押し出す力のようなものです
・電流はＡで現される押し出されて流れてくる電力の量のようなものでしょうか
・直列とはその名の如く縦にならんだ配列です
・並列とは一度分岐するようにならんだ配列です

【直列接続】電源＋―＋(長)ＬＥＤ(短)−―＋(長)ＬＥＤ(短)−―抵抗―−電源

【並列接続】　　　　　　 {＋(長)ＬＥＤ(短)−――抵抗}1単位　
　　　　　　 電源＋＜ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＞−電源
　　　　　　　　　　　　　 {＋(長)ＬＥＤ(短)−――抵抗}1単位

　

【問題回答】{14、4Ｖー(2、0V×3個)}−0、02(20mＡ)＝420　答えは420Ωになります。

ただし抵抗の規格では390Ωと430Ωしかありませんので安全のため上の430Ωをお選び頂く事になります。

　
　
　
　
[PR]Id:lCIw祝烱銑悦x