働かないひとになる

2022-10-12(水)

電子工作のお話の続きです。

『プリント基板についてる部品』

『ブレッドボードの説明です』

『定電流ダイオードを使うLEDの点灯回路』

『抵抗器を使うLEDの点灯回路(1)』

LEDの点灯に、“電流制限抵抗” を使う回路の後編である今回は、実際にLEDを点灯させてみます。

電源は、定電流ダイオードのときと同じく、ソーラー発電の蓄電池から入力し、 降圧コンバーターにて電圧を変化させます。

まずは、電流制限抵抗の抵抗値を決めます。

ここで、電源電圧は14.4V (ボルト) ，LEDの順方向電圧は2.1V，回路の電流は18ｍA (ミリアンペア) (0.018A (アンペア) ) とします。

前回の式より、
(14.4 - 2.1) / 0.018 = 683.3[Ω]
と求まります。

ただし、683.3Ω (オーム) というのはラインナップにありませんから、680Ωを使うことになります。
……が、私は680Ωを持っていないので、660Ω (330×2) で許してください。

まずは、電流制限抵抗に対して、LEDが１つだけの回路です。電圧を変化させて、明るさを見てみます。

上から、およそ11.6V、5V、3Vです。

抵抗が660Ω、LEDの順方向電圧 (V_f) を2.1Vとすると、回路の電流 (=LEDを流れる電流) はそれぞれ、約14.4ｍA、4.4ｍA、1.4ｍAとなります。

電流が大きければLEDは明るくなりますが、5V (4.4ｍA) 以上では、明るさに大きな変化は見られませんでした。(私の目には)

ちなみに、この回路の電圧を24Vまで上げると、電流は33ｍAとなり、LEDは切れてしまいます。

次に、LEDを２つ直列につないだ回路です。

回路的には問題ありませんが、上の回路より電流が小さく (暗く) なります。
電圧が11.6V、抵抗が660Ω、LEDの順方向電圧 (V_f) の合計が4.2V (2.1×2) とすると、電流は約11.2mAとなります。(上は14.4ｍA)

ですが、見た目には、あまり暗くなった感じはありません。

ちなみに、上の回路と同じ電流 (明るさ) にする場合、電流制限抵抗は514Ω (ラインナップは510Ω) とします。

次は、電流制限抵抗と定電流ダイオードを比較します。

抵抗は660Ω、定電流ダイオードは18mAです。それぞれ、上が抵抗、下が定電流ダイオードを使った回路です。

正直、この電圧の範囲だと、明るさの違いは小さいです。

原理的には、抵抗の回路では、電圧の上昇とともに電流も増して明るくなるはずです。

定電流ダイオードでは、電圧にかかわらず電流が一定なので、明るさも一定のはずです。

最後は、オススメできない回路です。

LEDを並列にすると、電流が偏るため、極端に明るいものと、暗いものができます。寿命も偏ります。

LEDは直列で使うと覚えてください。

とりあえず、電子工作の記事は終わりですが、オフグリッド・ソーラー発電にパイロットランプを追加したお話と、部品を買ったお店のお話もしたいです。

閲覧ありがとうございました。

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