LEDの点け方~電子工作はじめの一歩~

電子工作をこれから始める人への第一歩として、LEDの点け方を紹介していきます。

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LEDってなに?

    LED : Light Emitting Diode 発光ダイオードのことを言います。
    最近では、各家庭に1つや2つは照明にLEDを使用されているのではないでしょうか。
    下図のようなのがLEDですね、1つは家庭用の照明として使われるタイプで、
    もう一方が、電子工作などで使われるタイプになります。

電子工作用途などで使用されるLED

    もう少し詳しく知りたい方は、下記の本が参考になるかと思います。

LEDを点けるには?

    ここでは電子工作用途などで使用されるLEDについて、点け方を説明します。
    まず点けるには、下記の材料が必要になります。

  • LED
  • 電源(単三電池やボタン電池、いわゆる乾電池でも可)
  • 抵抗 手っ取り早く点灯させるなら1[kΩ]程度で十分点灯します。
    (LEDに流れる電流を制限してくれます。)
  • スイッチ(あると便利かもしれません。)
  • ブレッドボード(部品をつなげるのに使用します。)
LED

  これら材料をつなげるだけで、LEDを点けることができます。

ブレッドボードへ接続した図(点灯前)
ブレッドボードへ接続した図(点灯後)

  抵抗は1[kΩ]、LEDは赤色を使用しました。
  ちなみに電源は、スイッチ付きのモバイルバッテリー5[V]を使用しています。

  回路図で表すと下図になります。

  上図のようにつなげるとLEDを点灯させることができます。
  次の章で具体的LEDを点ける方法を説明していきます。

LEDを点けるために必要なパラメータ

  LEDを点灯させるには、点けたいLEDが持っている順電圧を知っておく必要があります。
  下に各色のLEDが持っているだいたいの順電圧を記します。

No順電圧[V]
1赤色LED約1.8~
2緑色LED約2.1~
3青色LED約3.5~
4紫外線LED約4.5~

  この順電圧を元に未知数である電流制限抵抗を求めていきます。
  電流制限抵抗Rを求める場合、

  \[ R = \frac{(電源電圧 – 順電圧)}{LEDに流す電流} \]

  例) 赤色LEDを点ける場合、電流制限抵抗Rは?
     表の各色のLEDの順電圧より、赤色は順電圧が1.8[V]
     明るさはLEDに流す電流で決まっていて、10[mA]~20[mA]程度
     ※20[mA]が一般的に最も明るくなると言われてます。
     例では電流を10[mA]、電源電圧を5[V]として、電流制限抵抗Rを求めていきます。

     \[ R = \frac{(5[V] – 1.8[V])}{10 × 10^-3} \]
     \[ = \frac{3.2}{0.01}\]
     \[ = 320[Ω]\]

     上記より、5[V]の電源を用いて赤色LEDを10[mA]で点灯させたい場合
     電流制限抵抗Rは320[Ω]と求めることができました。

  このようにして、パラメータを算出しLEDを点灯させます。
  順電圧やLEDに流せる電流は、各メーカが販売しているLEDによって変わるので、
  ちゃんと確認をした上で算出してください。
  ※超えてしまうと壊れてしまいます。

最後に

  今回は、LEDの点灯方法を説明していきました。
  LEDを点けて光らせる楽しさなんかを感じ、これをきっかけに
  モノづくりを楽しんでいただけたらなと思います。
  別の回でLEDを使った作品を紹介していけたらなと思います。

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