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LED1本点灯回路基本(3.2V)徹底解説STEP1・これで完璧!超重要項目

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LED1本点灯回路12Vダイオード無し
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ごんた屋てんちょうのNORIです。自分でやってみる!という人生を楽しんでます。LEDから始まり料理、住まい全般なんでもDIYです!

LED点灯は電球のようにフィラメント(抵抗みたいなもの)じゃないので、考え方が全く異なります。

最下部にこの記事をYou TubeスクールにてNORIが解説しているリンクも貼っています。是非チャンネル登録してご利用下さい。

まずLEDを点灯させるときには

1個を点灯させる時と
2個以上点灯させる時の回路構築方法を考える必要がございます。

・工作用の一般的なLEDは使用する電圧の指定が3Vと2Vがございます。
電流の指定は20mAが限界値として指定される事が多いです。

・長寿命を考えれば10mAや5mA以下で駆動したほうが良いLEDが多いです。
ごんた屋のLEDは車両にも使えるよう20mA流しても10年以上の耐久があるように設計しています。

・輝度の高いクリアーボディーの白や青、緑などは3V程度、
赤や黄色は2V程度必要です。

電流制御には抵抗を使います(CRDは使いません)

まずは順方向電圧3VのLED1点灯させる回路の解説をします。

この点灯回路が全ての基本形になります。

LED1本点灯回路12Vダイオード無し

供給される電圧が12Vピッタリとします。
LEDの順方向電圧3Vとします。

その場合450Ω以上の電流制限抵抗を挿入します。

電圧12Vと仮定しています。(一般車両は14.4V
抵抗も規格は無視して算出しています。(実際なら450Ωは手に入らないので数値の大きい帆へシフトさせて規格E系列の470Ωを選びます)
実際は3.2V3.5Vが多いです。わかりやすいように3Vで解説しています。

AC電源アダプターなどでは12Vきっちりですが、ごんた屋の得意とする
12V車両に搭載するときは、少々話が変わってきます。
車両の最大電圧はおおよそ14.4Vです。私のケイマンは15Vくらいでますが、この辺りは誤差ですので気にしないでOKです。

電圧14.4V回路を図にしました。

LED1本点灯回路14.4Vダイオード無し

抵抗値は570Ωですが、実際は手に入りやすい620Ωを使います。

実際3Vの白や青のLEDは電圧3.2Vが多いのでその回路を示します。

3.2VLED1本点灯回路14.4V

抵抗値は560Ωになりますので、手に入りやすい560Ωが使えます。

つぎに車両搭載時、プロの電気屋さんからもなぜ?と言われる。超重要な項目を解説します。

数多くのプロショップの方も知らないことが多いダイオードが回路に必須という解説です。

実際に車両に搭載する時はダイオードが100%必須になります。

・車の電源はバッテリーで直流なので必ずプラスマイナスが決まっています。

・しかし、ひとたびエンジンをかけると、発電機が起動して最大公称14.4Vが発生します。
これはモーターによる発電です。

・その場合交流(プラスマイナスが常に入れ替わる)で発電されます。
それを整流してプラスマイナス分けているのですが、実際はその限りではなく、プラスマイナスが不規則に入れ替わってるのです。

・実際エンジンや、電装品(モーターやリレー)からも様々なノイズが発生しているのです。

・プラスマイナスが逆に流れると、LEDはひとたまりもありません。
場合によっては、エンジン始動後、すぐ切れて、点灯すらせず切れてしまいます。
これを防ぐのがダイオードです。

・ダイオードは一般道にある一方通行の標識みたいなものであり、ひとたびダイオードを回路に入れると、帯が記載されている方向へしか電気が流れない仕組みです。
すなわち、逆に電気が流れてきた場合、一切遮断されるので、LEDが壊れることはないのです。
頻繁にプラスマイナスが入れ替わっても、人間の目には見えない速度なので、問題なく点灯するのです。

・このダイオードを入れていない業者さんがどんなに多かった事か。。2005年からメディア発信しているのに、未だに入れなないとだめですか?と電話が鳴ります。。
入れないと。。じゃなくて、必須です(^-^)

それではダイオードを入れた回路を案内します。

ダイオードについては別コーナーで詳しく解説するとします。
ダイオードも抵抗となるので0.5V電圧降下します。
(ダイオードの種類により1V以上の場合もあります)

3.2VLED一本点灯ダイオード入り14.4V回路

供給電圧14.4VからLEDの電位3.2Vを引くと11.2Vになります。
11.2Vからダイオードの電圧降下0.5Vを引きます。

引いた電圧が10.7Vになりますね?
その10.7Vを0.02(20mA)で割りますと
535Ωという値が算出されます。
なので手に入りやすい560Ωを使うのです。

例)ピュアホワイトキャノンボールLED
■商品仕様・スペック
電圧(VF)
3.2V
電流(IF)
20mA
■12V車で抵抗を使って点灯させる場合の例(最大電圧14.4V)
LED1個: 電源(+) - 【1/4W 560Ω】-LED -電源(-)

参照LED販売ページhttps://www.gontaya.com/product/538

抵抗のワット数は別で解説しますが、この程度のスペックの場合1/4Wで十分です。

You Tube動画で徹底解説とハンダ付けコーナー


 

2022年4月5日更新

追記ありましたらさらに更新します。

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