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先日、市販の3mmのコード付きLED(白)を買いました。
電池に繋いで模型に使うつもりです。

同じ品の5mmの商品には初めから抵抗も付いていたのですが、
3mmのほうにはコードのみで、抵抗は付いていません。
これは、3mmには抵抗を付けなくても差し障りないとう意味でしょうか?

また、抵抗を付けないで使った場合は
どうなるのでしょうか。
壊れたり、どこかが熱を持ったりしますか?

全くの初心者の質問で申し訳ありませんが
どうぞよろしお願いします。

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A 回答 (9件)

LEDには、何ボルト(V)・何アンペア(mA)という定格があります。


一般に白色LEDの場合、3V・20mAくらいの物が多く流通しています。
この場合には、「3ボルトの電池なら、抵抗が無くても点灯する」ということになります。定格内で使用する分には、壊れることはありませんが、定格に近い場合に多少熱を持つ可能性は否めません。
今回の3mm品については、そういった使用条件付きで抵抗が付属していない商品と推測します。5mm品については、定格の違い等(赤色だったり?)で抵抗が必要なのでしょう。それ以上の追求が必要であれば、商品のメーカーや形式を提示頂ければ、理由が判明すると思いますヨ。

LEDに直列接続する抵抗値は、以下の式で算出します。
抵抗値(Ω)=(電源電圧-LED定格電圧)÷定格電流

このような基本概念は、検索ワード「LED 抵抗」で検索したり、以前の質問で回答のあった本などに細かい解説があります。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4035449.html

注意点として、例えばパナソニックの「オキシライド」や「エボルタ」に代表されるアルカリ電池でも初期電圧の高いものや、逆に「エネループ」に代表される二次電池(充電式)などの電圧の低いものは、過電圧や電圧不足が生じやすく、使用には注意が必要です。

#1様の仰るとおり、過電圧によりLEDは一瞬で切れます。眩い光を放った直後に焼損し、おおかた発火までには至りません。#2様が検証した実験の内容が非常に興味深いところですが、一瞬で切れない条件を作る方が難しいと思います。というかむしろ、実験とはいえLEDにAC100Vを印加できるバイタリティに敬服します。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

>定格に近い場合に多少熱を持つ可能性は否めません。
よろしければ、具体的にどの辺が熱を持ちそうか教えて頂けませんか?

なるほど。確かにパッケージにも3V以上使わないように、との表記があります。
この条件下であれば大丈夫ということで、抵抗付きとそうでないものがあるんですね。
納得できました。

今回使用する電池は3Vのリチウム電池(コイン型)ですが、
(これはお店(ハンズ)で店員さんに訊いて購入しました。)
今後オキシライドや充電電池を使うことがあれば際は注意します。
とりあえずこれで、発火には至らないということで安心致しました。

お知らせ頂いたURLや本なども参考にがんばってみます。

ちなみに今回購入したLEDは
「株)理研」という会社の、LEDコード球という品物です。

お礼日時:2008/09/18 22:27

#4,#7です。

補足が必要になったので、再度・・・

オキシライドやエボルタなどの初期電圧が高い電池では、過電圧による焼損の可能性があるかもしれません。

エネループなどの充電池(二次電池)は定格1.2Vですので、電圧不足で点灯しない可能性があります。

何の電池を御使用になるかが不明な段階の回答でしたので、注意事項として補足した次第です。確かに、リチウム電池ならば【今回のLED】は何の問題もなく気楽に使用できます。
ただ 100均ストラップのLEDは、定格3Vとは明示されていない(当たり前ですが)不明な物ですから、安心材料とするには心許ないですね。
タイガーウッズと東幹久のように、見た目は同じでもポテンシャルに雲泥の差が有るかもしれません。逆に、似てるから「まぁヨシ」とする考えであれば、電気的にはいただけませんが、イメージという意味ではアリなのかもしれません。これを認めてしまうと、これまでの電気の説明が水の泡になるわけですが・・・w
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この回答へのお礼

何度もお答え頂いて恐縮です。

オキシライド等と充電電池の違い、しっかり覚えました。
他にも教えて頂いた点はメモなどもして
忘れないようにしておくことにします。

とにかく今回の品物に限り、という条件で
発熱や点灯しないなどの事はないということで、
使っていきたいと思います。

最後に楽しい例えをありがとうございました。

お礼日時:2008/09/20 05:24

>今回使用する電池は3Vのリチウム電池(コイン型)ですが、


電池がそれなら使えますよ。
100均にLEDのストラップ?(小型で押すとLED光る物)の中身はコイン電池に直接LEDの足を付けているだけです。
それと同じと思えば、気楽に工作出来ます。
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>具体的にどの辺が熱を持ちそうか


具体的には、LEDの発光部(中心部)が熱源となります。

#4の補足ですが、オキシライドやエボルタでは過電圧による焼損、二次電池では電圧不足による不点灯が懸念されるという意味です。

以上、質問者様の疑問は解消されたことと思いますが、大きく脱線しない程度に下記の余談を追記して、本件の回答を終了させて頂きます。

「理研 コード球」で検索したところ、ウルトラマンの模型のサイト(URL無断記載NGにつき御容赦下さい)に商品の写真がありました。
確かに青色LED、3Vの商品がありますね。白色は基本的に青色LEDを蛍光黄色で反射させたもので、電気的な定格は同等と考えられますので、3Vちょうどで点灯する特性のLEDが存在する、もしくは従来からある3.2V定格のLED(3Vで点灯します)を使用しているということでしょう。
工作・ホビー用と表示されていることからも、おそらくは後者3.2V定格品を安全マージンを含んで「3V」商品として謳っているものと考えます。

3.5V付近の定格を持つLEDを乾電池1~2本で点灯させる場合、昇圧回路を持たせることになります。大概の物は一旦5V程度に昇圧した電圧を抵抗分圧して、定格電圧まで下げる回路になっていると推測します。
コンビニで売っている800~1000円の幹電池式携帯充電器で、乾電池を2本使用しているもの(3本はNG)は、この回路が入っていますから、これの出力をLEDに利用するのであれば、電池の種類を心配せずに安定した3V(100Ω抵抗要)や3.5V(同75Ω)が得られそうですね。
100均のLEDライト等で電池3本使用の物が多いのは、コスト面で昇圧回路を搭載できないといった背景があるのでしょう。
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この回答へのお礼

そうですか。点灯しないことががあるかもしれないというほうだったのですね。
オキシライドはパワーが強いから注意が必要なのかと誤解していました。
ご丁寧にありがとうございます。

初めに回答して頂いたあと、
自分でも試してみなければと思い
実際に使うもので全てを剥き出しにしながら
6時間ぐらい点灯してみた結果、どこも熱くならずに済みました。

>工作・ホビー用と表示されていることからも、おそらくは後者3.2V定格品を安全マージンを含んで「3V」商品として謳っているものと考えます。

なるほど、それで熱くならずに済んでいるのかもしれません。

この品物は、工作用としてそれなりに配慮されているようですね。
回答を伺ってやっと安心して使うことができると喜んでいます。
色々と素人にも理解しやすく回答して頂き
本当に助かりました。

お礼日時:2008/09/19 21:23

3Vで点灯したとありますが それは白色系ですか?


一般に白色系は印加電圧が3.4とか3.6V程度必要な為
昇圧回路を組まないと3Vでは点灯するとこができません
乾電池の初期電圧が若干高めのこともあり
これで点灯した可能性があるのでしょうか?

事実、製品としてのLEDライトは
DC-DCコンバーター内蔵であるならば1.5Vや3Vの電池電圧で
ドライブ可能となり DCコンなしの場合は
乾電池3個直列にしてドライブさせています
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この回答へのお礼

白です。
理由はあまりよく解らないんですが、
ちゃんと安定して点灯してくれていました。
品物として3V以下と注意書きされていますので、
そのような仕様になっているのかもしれません。
回答ありがとうございます。

お礼日時:2008/09/19 21:07

遥か昔 東芝の緑系led TL123(確かこんな型番だった)でどうなるんだろう


ってな疑問からチャレンジしました
通常使用条件より確かに明るく、 数秒で表面が触れないほど熱くなり
数十秒(数秒だったのか?)で煙が出てきてご臨終となりました
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3Vで燃えることはありませんが、


白色系では点灯することができません

通常は下記式で保護抵抗を計算します

R=(電源電圧-印加電圧)÷0.02
印加電圧は使用するledの資料を見る必要がありますが
通常は1.7v程度です
また 流す電流は20mmA程度です
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この回答へのお礼

3Vでは白色系は点灯できないとおっしゃいましたが、
今回購入した物は一応試してみましたが、点灯はしました。

抵抗をつける計算式はいろいろなサイトを見て知っているのですが、
まだまだチンプンカンプンで勉強が必要だと実感しております。
ご丁寧に何度も回答して頂き、大変参考になりました。
ありがとうございます。

お礼日時:2008/09/18 22:08

一瞬じゃ切れないだろ!



印加電圧にもよるけど過発熱して切れる(燃える)でしょう
AC100ラインで検証したことがあります
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
すぐ切れるわけではないんですね。
発熱するのは困りますが、3ボルトの電池でも燃えてしまうでしょうか…。

お礼日時:2008/09/18 08:45

何ボルトで使うのか判りませんが、電圧をオーバーした状態で使用すると一瞬で切れます。


フィラメントを持っている電球より電圧や電流のオーバーには、弱いです。

また、電圧が低いと点灯しません。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
パッケージ表示の通り、3ボルトの電池を使うんですが
切れてしまうんでしょうか。

お礼日時:2008/09/18 08:42

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Q単三乾電池2つとLEDのみのランプ

地震・災害対策用で停電などの時に、ろうそくの代わりにLEDでライトを作ろうと思いつき
ちょっと組み立ててみました。

ホームセンターで買ったものは、超高高度LED(白色・5mm)と抵抗入りのセットです。
電池の本数が分からなかったので電池ケースはプラスチックの単三2本用のもの買ってきてしまいました。

LEDセットの説明書には、「4.5~20V用抵抗」付きとあり、
使用例として、4.5~9Vの時の場合は、抵抗を2つ並列で並べて

電源 +  => 抵抗 => LED A足となっています。

電池2本なら3Vですから、抵抗なしでも良いかと思い試しに抵抗なしでつないだところ良く光りました。
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3本よりも2本ならば、電池も少なくて済み経済的だと思ったのですけど。
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3本で抵抗を入れた使い方のほうがやっぱり安全でエネルギー効率とかも良いのでしょうか?

すいません電気関係は、ほとんど知識がありません。
簡単に教えていただけると助かります。

よろしくお願いします。



購入したものLEDと抵抗のセットです。

超高高度LED(白色・5mm)
光度/8400mcd(20mA時typ)
順方向電圧/3.4V(20mA時typ)
絶対最大定格電圧/30mA

抵抗 470Ω(黄紫茶金)

上記の商品の詳細 メーカーHP
http://www.elekit.co.jp/product/4c4b2d355748

地震・災害対策用で停電などの時に、ろうそくの代わりにLEDでライトを作ろうと思いつき
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LEDセットの説明書には、「4.5~20V用抵抗」付きとあり、
使用例として、4.5~9Vの時の場合は、抵抗を2つ並列で並べて

電源 +  => 抵抗 => LED A足となっ...続きを読む

Aベストアンサー

電気系の技術者です。

> すいません電気関係は、ほとんど知識がありません。
> 簡単に教えていただけると助かります。
という事ですので、一部簡略化して説明します。

まず、
> 順方向電圧/3.4V(20mA時typ)
ですが、基本的には3.4ボルト以上の電圧で使用することが想定された物であることが分かります。
普通、上記のLEDに直列に繋ぐ抵抗の値を計算する場合、下記の様になります。
・電源電圧:E[V]
・抵抗:R[オーム]
・動作電流:20[mA] = 0.02[A]
・順方向電圧:3.4[V]
としたならば、
R = (E-3.4)/0.02
例えば電源電圧が4.5[V]なら
R = (4.5-3.4)/0.02= 55[オーム]

質問者さんのキットの例では
470[オーム]の抵抗がセットになっているようなので、これを並列に8本位束ねたものをLEDに直列に繋ぐことになります。
また、20[V]のばあい、
R = (20-3.4)/0.02 = 830[オーム]
となり、上記470[オーム]の抵抗であればおよそ2本を直列に繋ぐ事になります。
(複数ある抵抗を直列/並列接続を組み合わせれば、もっと近い値にすることも可能ではあります)

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ただし、2本(3ボルト)で動作するものもあり、これらは昇圧回路という、電圧を上げる回路を使う事でLEDが点灯しうる電圧を得ています。
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電気系の技術者です。

> すいません電気関係は、ほとんど知識がありません。
> 簡単に教えていただけると助かります。
という事ですので、一部簡略化して説明します。

まず、
> 順方向電圧/3.4V(20mA時typ)
ですが、基本的には3.4ボルト以上の電圧で使用することが想定された物であることが分かります。
普通、上記のLEDに直列に繋ぐ抵抗の値を計算する場合、下記の様になります。
・電源電圧:E[V]
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>・例えば (+)1/4W 430Ω LED (-)という場合
>抵抗を 1/2W 430Ωでは、ダメなのですよね?

定格を満たしているため問題ありません。

>・また、1/2W、1/4Wは、単純に大きさ(太さ、長さ)で
>判別がつくのでしょうか?

大抵の場合大きさで分かります。長さも太さも違います。
同一シリーズであれば確実にワット数の大きいほうがサイズがでかいです。
(1/2W>1/4W)

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1314083328

Q1.5Vの乾電池(単三形)は何mAの電流が出る?

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乾電池とACアダプターの両方で動作できる機器のACアダプターはどの製品を見ても350mAです。
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たとえば)
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ちなみに、電流についてはいまいちよく知りません。
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回答お願いします。

Aベストアンサー

>つまり、計算上電池一本は350mAの出力が出ていることになります。

までのあなたの仮説はほとんど正しいですね、 乾電池は350mAのほぼ電流を取り出せているといえます。

言葉の定義ですが、 電流は mA で、電気の流れる速さのようなもの。
出力というのは、電圧×電流 つまり電力というものです。

次に、
>乾電池(単三形)は何mAの電流が出る?
という初めの質問だけに答えるとします。

流そうとする電流は、機器の抵抗などによって変わります。
ただ、大きな電流を取ろうとすると、電池は電圧が低下して、使えなくなる(機器を動かせなくなります)

瞬時であれば、数A(アンペア)流せますが、そんな使い方をする機器は、まずありません。

カメラの外付けストロボは、1Aぐらいの電流を使い、一回のストロボ発光につき、数秒から20秒ぐらい電流を流します。 それを何度も繰り返せます。

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QLEDの並列接続と直列接続について

あるイベントで竹(長さ1.5m前後)の節を抜いて中にLEDを入れて点灯させたいと計画しています。


電源は車の12Vのバッテリーを使う予定です。
竹の中に入れる配線は0.75mmの平行のビニールコードを考えています。
ですのでLEDへの配線は並列になります。

並列のコードにはLEDを4から6個接続します。
そのコードを全て(約40から50本:竹の数です)並列に電源に接続し電源付近に
抵抗を入れる場合と、並列にLEDが繋がっているコードを直列に接続して電源付近に抵抗を
入れる場合とどちらが効率(といいますかバッテリーが長持ちするか)がいいかお教えください。

いろいろなサイトを見ますとまずは直列に接続してから並列接続にする場合の記載ばかりで
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竹の中にビニールコードでLEDを入れたいためどうしても初めの配線が並列でないと
配線が大変(400本程製作する予定です)なのです。

LEDは黄色のもので20mA程度で電圧は2V前後のものを考えています。

今回初めてこのようなLED配線を行うので判らない事が多く困っています。
ご回答の程よろしくお願いいたします。
また初心者が陥りやすい誤りなどがございましたらご教授をお願いいたします。

あるイベントで竹(長さ1.5m前後)の節を抜いて中にLEDを入れて点灯させたいと計画しています。


電源は車の12Vのバッテリーを使う予定です。
竹の中に入れる配線は0.75mmの平行のビニールコードを考えています。
ですのでLEDへの配線は並列になります。

並列のコードにはLEDを4から6個接続します。
そのコードを全て(約40から50本:竹の数です)並列に電源に接続し電源付近に
抵抗を入れる場合と、並列にLEDが繋がっているコードを直列に接続して電源付近に抵抗を
入れる場合...続きを読む

Aベストアンサー

>1個20mAのLED5個を直列に繋ぐと消費電流が20mAで済むのですか?

そうです。
正確には、2v20mAのLEDを5個直列にすると、10v20mAになります。
保護抵抗は、12v(電源)-10v(20mA)=差の分 となります。

5個を並列にすると、20mA(2v)×5個=2v100mA となります。
保護抵抗は、12v(電源)-2v(20mA)=差の分 となります。

で、配線が楽になる という部分ですが、竹の端と端に{+}{-}を準備すればいいので、楽なんです。
配線も竹の長さに合わせて、片側を長くすれば、1本の配線で、2本分作れます。
間は、LED5個の直列つなぎと保護抵抗を入れればOK。

で、配線が面倒という事であれば、細長い棒にすずメッキ線を2本固定します。
んで、{+}側と{-}側の配線をすればいかがです。

+配線{━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
□□□□□□□◎□□□□□□◎□□□□□□◎□□□□□□◎□□□□◎□□□□
-配線{━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

黒の実線が、スズメッキ線で、□が角材、◎がLED。
こうすれば、棒に固定されたLEDのユニットを竹の中に配置すればいい。
ただ、そのままだと、配置しにくいので、竹を長い方向に半分に切り、LEDの顔を出す部分だけドリルで穴を開ければ、節(ふし)の部分の加工が楽になります。

こういうユニットを竹の中に埋め込めばいいのではないでしょうか。
竹は、透明テープなどで、くっつけてもいいし、タイラップ(PPバンド)などで固定すればいいでしょう。

いかがですか? こういう構造なら、短期間で楽に作れると思います。
ただ、並列になるので電流が必要になりますが、面倒でも直列にすれば、電流を節約できます。

>1個20mAのLED5個を直列に繋ぐと消費電流が20mAで済むのですか?

そうです。
正確には、2v20mAのLEDを5個直列にすると、10v20mAになります。
保護抵抗は、12v(電源)-10v(20mA)=差の分 となります。

5個を並列にすると、20mA(2v)×5個=2v100mA となります。
保護抵抗は、12v(電源)-2v(20mA)=差の分 となります。

で、配線が楽になる という部分ですが、竹の端と端に{+}{-}を準備すればいいので、楽なんです。
配線も...続きを読む

QLEDキーライトは、なぜ3V電池2枚?

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Aベストアンサー

LEDの動作電圧はおおむね2V前後です。LEDは電池直結だと電流が定まらないため、抵抗を入れるのが普通です(あるいは抵抗内蔵型LED)。
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> 壊れないのでしょうか?
⇒上述のように、抵抗内蔵型LEDのはずです。
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Q高輝度LEDの適正電圧について

電気屋で販売されているLED仕様のランプには単三電池3本使用のものが多くあります。しかしLEDは電圧が6V以上ないと明るく光ってくれません。4.5Vでも明るく光るこれらにはどのような工夫があるのでしょうか?。通常の単三2本仕様の懐中電灯を改造する形で何とか自作したいのです。詳しい方、教えてください。

Aベストアンサー

一般のLEDの両端電圧は2Vです。
ですから、普通のLEDを使う限りは
簡単に4.5Vで光らせることができます。
電流は10mAとすると、直列に250Ωの抵抗を挿入すればOKです。

しかし、高輝度LEDの場合、内部でLEDが直並列に組み合わされています。
このため、御質問のように6Vの端子間電圧を持つLEDが存在します。
6Vだと、六角形にLED素子が配置できて(3つを直列にしたものを
2つ並列)
レンズとの相性が良いのです。

もともと、LEDは定電流で点灯させますから、
電池動作は苦手です。
2Vの端子間電圧のLEDを3Vで点灯させようとすると、
電流制限抵抗は100Ωとなりますが、
電池がちょっと消耗して2.5Vになると
もう、光量は半減してしまいます。
白熱電球なら光量3割減で済むところなのですが。

このため、6VのLEDを駆動するのには最低9Vが
必要とされていましたが、
参考URLにあるように、
DC-DCコンバータが作られるようになりました。

こうすると、6Vを発生させる回路の抵抗(信号源抵抗)が
そのまま電流制限抵抗となるので、
出力端子の電圧が6Vの時に20mA(一例)と、
規格を決めてしまえば、それで無駄なくLEDを
点灯させることができるのです。

電流制限抵抗が無くなった分だけロスが減りますから
DC-DCコンバータのロスが少しぐらい有っても
全体としては効率が良い回路となります。
また、DC-DCコンバータをスイッチング方式で電圧安定化しておけば、
電池が消耗しても安定した動作と高い効率を維持することができます。

参考URLは、6Vの例ではないのですが、
コンバータの写真もあるので引用しました。
http://www.metro-co.com/light/example.html
は、6Vの高輝度LEDが活躍している例です。

参考URL:http://www.maruka-denki.co.jp/el/led.html

一般のLEDの両端電圧は2Vです。
ですから、普通のLEDを使う限りは
簡単に4.5Vで光らせることができます。
電流は10mAとすると、直列に250Ωの抵抗を挿入すればOKです。

しかし、高輝度LEDの場合、内部でLEDが直並列に組み合わされています。
このため、御質問のように6Vの端子間電圧を持つLEDが存在します。
6Vだと、六角形にLED素子が配置できて(3つを直列にしたものを
2つ並列)
レンズとの相性が良いのです。

もともと、LEDは定電流で点灯させますから、
...続きを読む

Q12VでLEDを

点けようと思っています。

いつもお世話になっております。
LEDの事について初心者です。
御存じの方、宜しくお願いいたします。

12V車(14.4V)で、3.6VのLEDを4個点灯させる場合、3.6V×4個=14.4V
なので抵抗は無しでOKでしょうか?

また、抵抗の他に何か必要な物はありますでしょうか?

宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

抵抗無しでもLEDは点灯しますが、車のバッテリー電圧は結構変動します
(12~16V程度)ので、光度が変わったり、場合によってはLEDが壊れます。

下記URLの日亜化学工業の青色LED(型式;NSPB300A)を例にしますと、
http://www.nichia.co.jp/specification/jp/led_lamp/NSPB300A-2118B.pdf

LED4個直列接続で、電源電圧が14.4V、16V、12.8Vの場合、

電源電圧;14.4V 順電圧;VF 3.6V 順電流;IF 20mA 相対光度 1.0
電源電圧;16V 順電圧;VF 4.0V 順電流;IF 40mA 相対光度 1.6
電源電圧;12.8V 順電圧;VF 3.2V 順電流;IF 6mA 相対光度 0.4

順電圧;VFは、LED1個当りの電圧。
順電流;IFは、LEDに流れる電流。
相対光度は、順電流20mAの時を1.0として比較。

このLEDの最大定格が、順電流;IF 30mA,許容損失;PD 120mW なので、
電源電圧16Vの時には最大定格をオーバーします。

このケースで、LED4個直列で使うなら、電流が少し減ります(10mA程度)が、
これに100Ω程度(1Wタイプ)の抵抗を直列にすれば、OKと思います。
また、順電流の変動=相対光度の変動が上記の例より少なくなります。
(電源電圧が18Vになっても順電流は30mA程です。)

と、ここまで書いて、#2の回答補足がありましたが、

>14.4V-10.8V=3.6V
>その3.6Vに対しての抵抗で良いのですか?
>LEDが、3.6VでmAなので抵抗は
>3.6V÷0.020A=180Ω
>で宜しいのでしょうか?

それでいいです。

なお、LED2個直列でいいのなら、CDR(定電流ダイオード)を使う方法や、
3端子レギュレータ(LM317)を定電流回路として使う方法もあります。

LEDで工作するのなら、下記のURLを参照されると良いのでは。

http://www.audio-q.com/kousaku.htm

参考URL:http://www.audio-q.com/index.htm

抵抗無しでもLEDは点灯しますが、車のバッテリー電圧は結構変動します
(12~16V程度)ので、光度が変わったり、場合によってはLEDが壊れます。

下記URLの日亜化学工業の青色LED(型式;NSPB300A)を例にしますと、
http://www.nichia.co.jp/specification/jp/led_lamp/NSPB300A-2118B.pdf

LED4個直列接続で、電源電圧が14.4V、16V、12.8Vの場合、

電源電圧;14.4V 順電圧;VF 3.6V 順電流;IF 20mA 相対光度 1.0
電源電圧;16V 順電圧;VF 4.0V 順電流;IF 40mA 相対光度 1.6
電源電圧;12.8V 順電圧;VF 3.2V...続きを読む

Q抵抗とLEDとの並列接続時の電流は?

本日、実験をしました。
値がこの質問と違う抵抗値で行ったため、推測が含まれます。

3Vの電源に電流制限用の抵抗Aに1kΩ、さらに直列に抵抗Bの2kΩがつながっているとします。
その、2kΩの抵抗Bに並列に赤色LEDが接続されているとします。VFは2Vだとします。

おそらく、LEDは点灯すると思います。その時の電圧は、分圧の計算式で求められ、抵抗B÷(抵抗A+抵抗B)×3Vという電圧が抵抗BとLEDにかかると思います。
計算すると、ちょうど2Vなので、抵抗BとLEDにはそれぞれ2Vかかり、抵抗Aには1Vかかると思います。

その時の、回路全体に流れる電流は、どうやって求めるのでしょうか?また、抵抗BとLEDには、どういう割合で分流をしますか?
また、この抵抗Bをさらに大きくしていくと(例えば11kΩ)電圧値や電流値はどう変化するのでしょうか?
LEDは2V以上にはならないので2Vとなり、、抵抗Bは分圧の式から2.75Vですが並列回路は同じ電圧が加わるはずなので、抵抗Bも2Vとなるのでしょうか?もしそうなるならば、電流値も変化しないような気がします。しかし、分流する割合はLEDの方に多く流れるようになりそうですね。同じくこれも電流値の求め方が不明です。

すいませんけど、分かるかた教えてください。初歩的な知識しかないので、やさしく説明していただけると助かります。
お願いいたします。

本日、実験をしました。
値がこの質問と違う抵抗値で行ったため、推測が含まれます。

3Vの電源に電流制限用の抵抗Aに1kΩ、さらに直列に抵抗Bの2kΩがつながっているとします。
その、2kΩの抵抗Bに並列に赤色LEDが接続されているとします。VFは2Vだとします。

おそらく、LEDは点灯すると思います。その時の電圧は、分圧の計算式で求められ、抵抗B÷(抵抗A+抵抗B)×3Vという電圧が抵抗BとLEDにかかると思います。
計算すると、ちょうど2Vなので、抵抗BとLEDにはそれぞれ2Vかかり、抵抗Aには1Vかか...続きを読む

Aベストアンサー

まず根本的に、
> その時の電圧は、分圧の計算式で求められ
という考え方が誤っています。
分圧として計算できるのは、両方の抵抗に同じ電流が流れている場合だけです。
オームの法則 E=IRから「Iが等しい」という状況にかぎり、電圧は抵抗に比例して分配される、ということになるのです。
ですが、質問の状況では、1kΩの抵抗に流れる電流は、2kΩの抵抗に流れる電流と、LEDに流れる電流を足したものになります。LEDに流れる電流があるため、抵抗分圧の考え方は使えないのです。

次にLEDの特性について。
よく「赤色のLEDのVfは2V」などと言いますが、LEDにかかる電流は2Vちょうどからまったく動かないわけではありません。
オームの法則「電圧と電流が比例」みたいなことにはなりませんが、
電圧を高くすれば電流は多くなりますし、電圧を低くすれば電流は少なくなります。
簡単な例を示しますと、
http://homepage3.nifty.com/k432/goods/diode/diode_LED.html
このページの下のグラフを見てください。
赤色LEDの場合、大雑把に言えば、1.9Vの電圧をかけると5mA、2Vの電圧をかけると10mA、2.1Vの電圧を15mA流れる、
みたいな特性になっているわけです。

以上を踏まえた上で、LEDに流れる電流の求め方ですが、まず

1kΩにかかる電圧をV1、電流をI1
2kΩにかかる電圧をV2、電流をI2
LEDにかかる電圧をV3,電流をI3

とします。このとき、V1~V3およびI1~I3の間には、
V2=V3 (2kΩとLEDにかかる電圧は等しい)
V1+V2=3 (1kΩにかかる電圧と、2kΩにかかる電圧の和は3V)
I1=I2+I3 (キルヒホッフ則。2kΩに流れる電流とLEDに流れる電流の和が、1kΩに流れる電流)
V1=I1×1000 (抵抗1kΩについての、オームの法則)
V2=I2×2000 (抵抗2kΩについての、オームの法則)
以上の関係式が成り立ちます。

この連立方程式を解いて、V3とI3の関係を求めると、
I3=(3/1000) - (3/2000)×V3
となります。
これは、横軸をV、縦軸をIとしたグラフでは、
(V=0V,I=3mA)と(V=2V,I=0mA)の2点を通る直線になります。
質問者さんが挙げた回路では、LEDにかかる電圧、流れる電流は、この直線上の点になければならない、ということです。

一方で、LEDそのものの電気特性としては、電圧と電流の関係は、上に挙げたサイトの特性グラフでの線上の点でなければなりません。

つまり、この二つのグラフの交点が、この回路でのLEDにかかる電圧、LEDに流れる電流になる、ということです。

あとは、大雑把に交点の座標を読み取れば、
V3=約1.8Vぐらい
I3=約0.3mAぐらい
になるだろう、ということになります。
でもってこのとき、
1kΩには電圧1.2Vで電流1.2mAが流れて、
2kΩには電圧1.8Vで電流0.9mAが流れる
ということになります。

もっと精密に算出したい場合は、実際に使ったLEDの特性グラフを使ってみてください。

まず根本的に、
> その時の電圧は、分圧の計算式で求められ
という考え方が誤っています。
分圧として計算できるのは、両方の抵抗に同じ電流が流れている場合だけです。
オームの法則 E=IRから「Iが等しい」という状況にかぎり、電圧は抵抗に比例して分配される、ということになるのです。
ですが、質問の状況では、1kΩの抵抗に流れる電流は、2kΩの抵抗に流れる電流と、LEDに流れる電流を足したものになります。LEDに流れる電流があるため、抵抗分圧の考え方は使えないのです。

次にLEDの特性について。
よく「赤...続きを読む

QLEDを直列に20個つないだ場合に

電源電圧DC12Vで電流MAX 1Aの条件で高照度3mmの白色LEDを20個、
直列につないだ場合、電流制限抵抗は1個入れれば良いのでしょうか、
今迄はLED1個で12Vの場合1KΩ1/4を入れてました。
20個直列は初めてなので、計算式もわかりませんし、こうすれば良いょ、と云う
接続方法を教えて下さい。LED 20個は常時点灯で考えてます。
説明が不十分かも知れませんが、難しい計算は出来ません。
アバウトで結構ですからお知恵拝借したいです。

Aベストアンサー

電流制限抵抗は、「直列回路1つにつき1個」です。LEDが何個直列だろうと、1個で構いません。抵抗値の計算方法は、次の通りです。

[電流制限抵抗の抵抗値] = ( [電源電圧 ] - [LED1個の定格電圧] * [LEDの個数] ) / [LEDの定格電流または流したい電流量]

たとえば、電源電圧12V、LED1個の定格電圧3.6V、定格電流20mAだと、

R = 12 - 3.6 * 1 / 0.02
R = 420

となり、420Ωです。流したい電流量を10mAとすれば、

R = 12 - 3.6 * 1 / 0.01
R = 840

となります。1kΩというのは、だいたいこういう計算で出てきた値でしょう。

ちなみに、抵抗器が消費する電力Prは、

Pr = ( [電源電圧] - [ LEDの定格電圧 ] ) * [ 電流量 ]

です。たとえば上記の例で20mAなら、

Pr = (12-3.6) * 0.02
Pr = 0.168

となり、168mWと求まります。抵抗器は、定格電力の50~80%程度で使うのが適正なので(定格電力いっぱいで使うと数100度まで加熱します)、1/4W品でも問題ありませんが、やや発熱が多くなります。10mAなら84mWなので、全く問題ありません。

http://bake-san.com/led012.htm

さて、白色LEDを20個直列に並べた場合、仮に定格電圧3.6Vとすると、72V必要ということになり、電源電圧12Vではまず光らないでしょう。1.2Vでも24Vなので、ちょっと実用的ではありません。

仮に定格電圧3.6Vとすると、3個直列(プラス電流制限抵抗1個)を1セットとして、7セット並列(計21個、電流制限抵抗は計7個)というのが現実的です。もっとも、並列にすると、LEDの個体差によって回路ごとの電流量にバラツキが出るので、あまり良くありません(最悪、LEDが焼損します)。本来はカレントミラーなどの定電流回路を組むべきです。

http://www9.plala.or.jp/happyMaple/ikaring/LED/parallel.htm

結論的に、定電流回路が組めないのであれば、白色LED20個というのは、ちょっと無理があります。

電流制限抵抗は、「直列回路1つにつき1個」です。LEDが何個直列だろうと、1個で構いません。抵抗値の計算方法は、次の通りです。

[電流制限抵抗の抵抗値] = ( [電源電圧 ] - [LED1個の定格電圧] * [LEDの個数] ) / [LEDの定格電流または流したい電流量]

たとえば、電源電圧12V、LED1個の定格電圧3.6V、定格電流20mAだと、

R = 12 - 3.6 * 1 / 0.02
R = 420

となり、420Ωです。流したい電流量を10mAとすれば、

R = 12 - 3.6 * 1 / 0.01
R = 840

となります。1kΩというのは、だいたいこういう計算で出てきた...続きを読む

Q半田の煙はどのくらい有害でしょうか

仕事で毎日半田付けをしています。
窓を開けての換気はできません。
換気扇がない場所でやるのがほとんどで、かなりの煙を毎日吸ってしまっています。
私ともう1人の子以外の社員は、全員結婚して子供もいるので、私たちはこれから結婚して子供を産むのに心配です。
たばこの煙より有害なのでしょうか。
どなたかご存じの方お願いします!

Aベストアンサー

だばこよりもかなり有害です。
大体1-2mg/(単位忘却)程度の鉛濃度で.流刑が1-5うmであり.肺まで入ります。つまり.肺に入ったらばまず出てこない。肺から約50%がリンパ説経由で体内に輸送され.90%が骨に蓄積します。
(鉛作業関係で10-15%が吸収されるとしているのか法令書関係では多いですが.減法を追跡してみると.いちょうかんからの満腹時の九州が10-15%で.空腹時は90%近くが吸収される。肺吸収はほぼ100%。朝食を抜く方が多いのが昨今ですから)

女性の場合.妊娠・出産時にカルシウム需要が増し.湖のときに.骨に沈着していた鉛が胎児・授乳児に移動します。生後1年以内に死亡した乳児・胎児は極端に鉛濃度が高い場合が報告されています。

髪の毛に付着して.家庭内へ輸送され家族汚染が報告されています(多分シャワー設備はないでしょう)。

鉛が血漿(血液ではない)に入った場合.(名称忘却)ホルモンのSS基に結合して活性を抑制します。血漿内鉛濃度は半減期10分程度で九速に変化し.ホルモンの活性は九速に回復します。その結果.子宮が収縮して.早産などの発生が多くなります。また.類似構造をもつホルモンに利尿ホルモンがあります。尿の回数が多くなると.結晶中の鉛濃度が高いことになります。

鉛作業規則で義務付けている測定は.大体ハント氏から1年経たないと変化しません。肺から入った鉛の場合.神経毒性が強く.原因不明の運動障害などで苦しむ場合が多いです(労災適応外。通常これが原因で退職する場合が多い)。鉛が゜は移設されず.いつまでも運動障害で苦しみ.周囲の人々から「怠け病だ」とあざけりを受けで.(神経障害として狂暴性が出てくる・うつ病と同じ状態になりやすい)家族崩壊するばあいがあります。鉛作業に従事していて3件近所で家族崩壊した家があります。

だばこよりもかなり有害です。
大体1-2mg/(単位忘却)程度の鉛濃度で.流刑が1-5うmであり.肺まで入ります。つまり.肺に入ったらばまず出てこない。肺から約50%がリンパ説経由で体内に輸送され.90%が骨に蓄積します。
(鉛作業関係で10-15%が吸収されるとしているのか法令書関係では多いですが.減法を追跡してみると.いちょうかんからの満腹時の九州が10-15%で.空腹時は90%近くが吸収される。肺吸収はほぼ100%。朝食を抜く方が多いのが昨今ですから)

女性の場合.妊娠・出産時にカルシウム需要が増...続きを読む


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