ＬＥＤに付けた抵抗が熱くなります

3.2V 2.0A　のＬＥＤを光らせようと思い以下のようにハンダ付けしました。

12Ｖ━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━・・・・・
　抵抗■　■　■　■　■　■　■　・・・・・
　LED ○　○　○　○　○　○　○　・・・・・
GND ━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━・・・・・

LED=17個
抵抗=(12-3.2)/0.02=440Ω　なので
470Ωの物を17個使用しました。

実際に接続し電流を流しテスト(家庭用電源を12Vに変換)すると光るのですが抵抗がとても熱くなってしまいます。腺やLEDは熱くなりません。

何が悪いのかさっぱり分からないのでアドバイスよろしくお願いします。

No.6 ベストアンサー 回答者： yosi_yosi 回答日時： 2007/05/30 00:51

抵抗器と電熱器は原理は同じですので、抵抗は発熱するものです。

1/4Wタイプだから、それを超えたら発熱するのではなく、消費する電力に依存します。

で、今回の場合ですが
流れる電流 I=0.02A
抵抗値 R=440Ω
ですので、R×I×I で抵抗器が消費する電力が計算できます。
440 × 0.02 × 0.02 = 0.176W
つまり、抵抗によって実に0.176Wもの電力が熱に変換されていることになります。(ちなみに、この状態だとLEDで消費する電力は0.064Wです。LEDで消費される電力よりも、抵抗で無駄にしている電力が大きいわけです。)

配線が発熱しないのは、抵抗値が十分に小さいため。
LEDは電気エネルギーが光に変換されるためです。
(大雑把に言えばですが・・・)

この回路構成では発熱するのは当たり前です。
解決策としては、#3さんが書かれているようにLEDを直列に3個繋ぐのが良いでしょう。
この場合、LEDで消費する電力は0.064W×3=0.192W
抵抗で消費する電力は(12-(3.2×3))×0.02 = 2.4×0.02 = 0.048W
となり、抵抗で無駄に消費される電力を低く抑えることが出来ます。
はじめの構成では、約73%もの電力が抵抗で熱に変換されていたものが、3個直列だと約20%で済ますことが出来ます。お得ですね♪

この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

なるほど！だから熱くなったのですね...
しかも少し接続方法が違うだけでこんなにも違う物なのですね。

回答を参考に回路を組みなおしてみます。ありがとうございました。

お礼日時：2007/05/30 20:00

No.7 回答者： isoworld 回答日時： 2007/05/30 10:32

　抵抗器のワット数規格（1/4Ｗ、つまり0.25Ｗ）の半分くらいの消費電力になるような設計にしてください。

消費電力が0.176Ｗなら、1/2Ｗの抵抗器を使ったほうが無難です。
　それと大事なことは、１７本の抵抗器を密集させて配置すると熱が逃げにくく、温度が上がります。分散させて配置してください。抵抗器のワット数は、周囲に同じような熱いものがない前提での規格値です。実際に回路設計や回路製作を手がけることが少ない人は、案外この過ちをします。
　感覚的な判断基準ですが、指先で摘んで、熱い！と指を離さなくて済むようであれば、通常の温度環境では使えます（車のダッシュボードのような熱くなる場所や、通風の悪いところでは要注意です）。

　参考までに、１２Ｖの直流電源で３．２ＶのＬＥＤであれば、３個のＬＥＤを直列にして使い、それに更に20ｍＡの定電流素子をかませるようにするほうが省エネ設計になります。（３．２ＶのＬＥＤってあるのですか？）

この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

やはり密集は良くないのですね。
アドバイスどおり今後定電流素子もチャレンジしてみたいと思います。

お礼日時：2007/05/30 20:03

No.5 回答者： murashin3 回答日時： 2007/05/29 22:41

抵抗は超小型電熱器と同じですから、放熱が悪ければいくらでも高温になりますよ。

LEDを3個直列にした上で抵抗挿入すれば、
抵抗で熱にして捨てていた分が光になるので
こちらの方が環境にやさしいかと。
抵抗の発熱も少なくなります。

12Ｖ━┳━┳━┳━┳━┳━┳
　抵抗■　■　■　■　■　■
　LED ○　○　○　○　○　○
　LED ○　○　○　○　○　○
　LED ○　○　○　○　○　○
GND ━┻━┻━┻━┻━┻━┻

LED=3個直列×6列＝18個 とすると
抵抗=(12-(3.2*3))/0.02=120Ω　ぐらい。
これだと抵抗の損失は 3.6V*0.02A=0.072A　→1/4W品でOK。

抵抗をそれぞれ470Ωの3本並列ぐらいで代替すれば買った部品が無駄になりませんね。

この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

なるほど、3つ直列にした方が効率が良くなるのですね！
しかも今持っているLEDを有効活用できるのでとても助かります！

お礼日時：2007/05/30 19:54

No.4 回答者： ArukuMail 回答日時： 2007/05/29 21:35

流す電流量にあった抵抗器を使ってください。

消費電力にあったものを使わないと素子が焼ききれます

No.3 回答者： taropon4 回答日時： 2007/05/29 21:34

抵抗にも容量があります。

もし1/6Wの抵抗を使われているとすれば、ご質問の条件では容量オーバーで発熱するかもしれません。
1/4Wだったら大丈夫だと思いますが。

この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

1/4Ｗを使用しているので大丈夫だと思ったのですが...

全く原因がわかりませんＴ_Ｔ

お礼日時：2007/05/29 22:04

No.2 回答者： ymmasayan 回答日時： 2007/05/29 21:31

抵抗器のワット数はいくらのものですか。

４７０×０．０２×０．０２＝０．１８８　Ｗ
ですから少なくとも１／４Ｗできれば１／２Ｗがいいと思います。

この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

抵抗器は1/4Ｗの物を使用しています。

しかし少し暖かくなるだけならともかく、固定に使用したホットボンド(耐熱60°ぐらい)が溶け出してくる状態です。

お礼日時：2007/05/29 21:48

No.1 回答者： fishon2100 回答日時： 2007/05/29 21:28

抵抗ですから発熱するのは当たり前なのですが・・・

定格電力が合った抵抗をお使いください。

電力の出し方は分かりますよね？

抵抗器 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%B5%E6%8A%97% …

この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

電力は

3.2×0.02＝0.072ｗ　

ですよね？
なので1/4の物を使用しています。

お礼日時：2007/05/29 21:45