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LED関連の書籍に記載あったのですが、LEDに定電流素子CRDで電流を流す回路において、電源を逆に接続された場合にLEDを保護するためとして、直列にダイオードを接続していました。
LED(5Vほど)よりはずっと逆耐圧高い(200V)でしょうが、逆電圧かけられた場合、ダイオードだけが生き残って、LEDだけは5Vの逆電圧を超えた時点で破損してしまうのではないかと思いました。
LEDの保護で直列にダイオードを入れる事に効果はあるのでしょうか?

▽←保護ダイオード

▽←LED

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LED」に関するQ&A: LEDに交換するかどうか。

A 回答 (3件)

LEDが逆電圧で壊れるのか逆電流で壊れるのかと言われるとちょっと難しいところもありますが、電流が流れないことには電力がゼロなので破壊パワーに至らない可能性は高いでしょうね。


というのは、凄く高い電圧によって絶縁破壊とか半導体そのものがぶっ壊れる可能性があるからです。

> そういうダイオードを選べば、これは保護にはならず、
> LEDだけが破損してしまう、という事にもなるのでしょうか・

そうなるでしょうね。
逆電流が流れると言うことはLEDに逆電圧が発生すると言うことです。
なので、LEDは簡単に壊れるでしょう。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
近いうちに一度いろいろ実験してみたいと思いました。
本当に感謝です。

お礼日時:2009/04/22 19:58

そもそも直列にダイオードが入っている訳なのでLEDには逆電圧が加わらないですよね。


まあ実際には電圧は加わるが電流がゼロなので測れないと言った方が良いでしょうか。

もしLEDに逆電圧が印可されると電流が流れます。
この電流値が一定を越えるとLEDが壊れます。
従ってこの回路では保護ダイオードの逆電流以上の電流が流れないので壊れないと言うことでしょう。
でも一般的にはLEDに逆並列にダイオードを入れて保護しますけどね。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
逆電圧掛かったところで逆電流がある程度以上流れない限りLEDが壊れることはないという事で理解できた気がします。
LEDでもダイオードでも逆耐圧という書き方されていますが、厳密には電圧よりも電流で壊れるということは、逆電流の最大値など記載あれば分かりやすいのに・・・と思ってしまいます。
逆電流は大体逆電圧程度の電圧をかけたときの電流を記載されているので、それ以上の電流で破損する、と理解しました。
そうだとすると、LEDは最大逆電圧=5V、Vr=4Vで10μA、ということで、大体10uA強ぐらいで破損するのだろうと考えました。そうだとすると、保護ダイオードによっては、逆電圧10V程度でそれぐらいの逆電流を流してしまうものもあります。そういうダイオードを選べば、これは保護にはならず、LEDだけが破損してしまう、という事にもなるのでしょうか・・・。
すみません、このような理解ですが、概ね良いのでしょうか・・・?

お礼日時:2009/04/22 18:10

保護ダイオードに逆方向の電流が流れないので、LEDに逆電圧が掛かることはありません。

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この回答へのお礼

ありがとうございます。
逆電圧掛かったところで逆電流がある程度以上流れない限りLEDが壊れることはないという事なのですね。

お礼日時:2009/04/22 17:37

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Aベストアンサー

こちら(https://bbs.ednjapan.com/index.php?bid=4&v=1339119078ApZgDp)にLEDの逆耐についてのスレッドがありますが、

赤や黄色や緑のLEDは実際にはかなり高い逆電圧(例で30Vくらい)でも壊れないようです。
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Q逆起電力防止のダイオードについて

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Aベストアンサー

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Qダイオードの温度特性について

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どうしてでしょうか?

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  = 1.785e-3*T

K:ボルツマン定数=1.38e-23[J/K]
q:電子の電荷:=1.602e-19[c]
Id:順方向電流=1e-3[A]
Is:飽和電流=1e-14[A]
T:絶対温度

Aベストアンサー

 
 
 以下、Vd,Id の d は省略します、 (q*V/(k*T)) などは (qV/kT) と略記します、 温度Tは300Kとします。


>> トランジスタ設計の本や関連HPを見るとダイオードの特性は下記の式になっていますが、
Vd = ((K*T)/q)*ln(Id/Is)
<<


 ここはぜひ、その式の元の形である
  I = Is・exp(qV/kT) …(1)
の式で覚えてください。半導体の理論は根底が exp(エネルギ/熱エネルギ) という関数から出発してるので、この形で慣れておけば 将来ともお得です。
 で、
Is 自体も exp(-Eg/kT) 的な電流です。 Egはシリコンのバンドギャップエネルギ、kTは温度Tの熱エネルギです。 Is の成分の詳細説明は専門書にゆずるとして、大局的には
  Is = A・exp(-Eg/kT) …(2)
と書けます。
係数 A は今は定数とします。(2)を(1)に入れると、
  I = A・exp(-Eg/kT)・exp(qV/kT) …(3)
両辺をAで割って 両辺を対数取って V=の形にすると、
  V = (1/q){ kT・ln(I/A)+Eg } …(4)
あなたが載せたVdの式より 少し詳しく求まりました。


 さて、
温度係数の定義は 『Tだけが変化する』 です。そのとき I は(何らかの手段で)一定に保たれてるとします。すると(4)式はT以外すべて定数となるので単純に微分できて、
  ∂V/∂T = (1/q)k・ln(I/A) …(5)
これが疑問への答です。これに(3)式を入れると、
  ∂V/∂T = (1/T){ V-Eg/q } …(6)
温度とバンドギャップと電子電荷だけの式になりました。Eg/q は次元が電圧で、バンドギャップ電圧と呼ばれたりします、その値はシリコンで約 1.11[V] です、この機会に暗記しましょう。(6)式を言葉で書くと

  温度係数=(順電圧-1.11 )÷温度 …(7)
  温度300k,順電圧 0.65V のとき、-1.5 mV/K ほど。
  温度300k,順電圧 0.51V のとき、-2 mV/K ほど。

変動は、電流が小さいほど(=順電圧が小さいほど)□□く、高温ほど□□いんですね。このように 使用温度、使用電流、品種、製造ロットによって変わるものなのだ、と覚えてください。



 余談;
詳しく言えば切りがないのですが、 Egそのものも温度Tの関数です。係数Aは回路シミュレータでは温度の3乗がよく使われます。SI単位系に慣れましょう。
それから、他人が書いた式を眺めてるだけでは自分の力が付きません、ぜひ式変形を自分の手で最後までやってみましょう。
 
 

 
 
 以下、Vd,Id の d は省略します、 (q*V/(k*T)) などは (qV/kT) と略記します、 温度Tは300Kとします。


>> トランジスタ設計の本や関連HPを見るとダイオードの特性は下記の式になっていますが、
Vd = ((K*T)/q)*ln(Id/Is)
<<


 ここはぜひ、その式の元の形である
  I = Is・exp(qV/kT) …(1)
の式で覚えてください。半導体の理論は根底が exp(エネルギ/熱エネルギ) という関数から出発してるので、この形で慣れておけば 将来ともお得です。
 で、
Is 自体も exp(-Eg/kT) 的な電流...続きを読む

Qツェナー、定電流ダイオードの直列、並列接続の件

ダイオードの直列、並列接続について教えてください。

(1)ツェナーダイオード(6V、0.5W)2本を
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(2)定電流ダイオード(15mA)2本を
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使用できますでしょうか。

以上です。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

(1)直列の場合はその通りで使用できると思います。ノイズ対策での使用方法などでありますよ。

並列時はばらつきがまったくなければその状態で使用できるかもしれませんが、完全に同じものという保証はありませんので、最大値と最小値の部品を組み合わせてしまった場合、最悪片方のみがONするというようなことになり、破損・焼損、その他の回路故障を起こすことがありますので、やめたほうがいいですよ。というより、メーカーが並列接続はしないように指導しています。
http://www.necel.com/ja/faq/f_diode.html#0201

(2)その通りで使用できます。

(1)の直列接続、(2)についても、上記のようなばらつきがありますので、余裕のある設計は必要ですね。

Q水晶発振子と水晶振動子って何が違うの?

水晶発振子
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22P-00227%22&s=score&p=1&r=1&page=

水晶振動子
http://speed.sii.co.jp/pub/compo/quartz/productDetailJP.jsp?recordID=1295
は何が違うんですか?
使用目的は同じなんですか?
質問自体間違ってますか?

ご回答頂ける方へ
僕は電子工作系の知識は無いに等しいです。

Aベストアンサー

水晶振動子は、水晶振動子片に電極を付けてパッケージに封入した部品です。
発振させるには何らかの回路が必要です。

水晶発振子(水晶発振器)は、振動子と発振回路をパッケージして部品化したもので、規定の電圧を加えれば規定の出力が得られます。

大きな違いは発信回路の有無です。
温度によって発信周波数が変化してしまうので、温度保証(補正)機能を持った発振器(TCXO)もあります。
使用する部品によっては内部に発振回路を持っているので、水晶(振動子)を外付けするだけで動作する部品(IC)もあります。

http://www.citizen.co.jp/crystal/xdcr/index.html
http://www.citizen-finetech.co.jp/product/p_d_crystal.html

>使用目的は同じなんですか?

高精度で安定した発振周波数を得るには水晶が安価で適した部品になります。パッケージ(水晶発振モジュール)にする事で使い易い部品にして販売しているだけです。
簡単な回路で発振させる事が出来ますが、精度を求めるとか特殊な使い方(オーバートーン発振)をするには技術が必要でしょう。

水晶振動子は、水晶振動子片に電極を付けてパッケージに封入した部品です。
発振させるには何らかの回路が必要です。

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Q逆起電力防止用ダイオードについて

モーターやリレー等、コイルを使う場合、逆起電力で部品が壊れるのを防ぐために
ダイオードを使うと思いますがダイオードの選択方法がわかりません。
例えば3V、2AをDCモータに流すとしてこのモータの逆起電力を防止するためには
どのくらいの定格のダイオードを利用すればいいのでしょうか?
計算方法があれば教えてください。
またダイオードにも小信号用やショットキー、整流用等、色々種類がありますが
どのタイプを選択すればいいんですか?

Aベストアンサー

モータなどのインダクタンス成分をもっている回路での還流ダイオードでは、モータやリレーなどの通電電流をバイパスすることができるだけの電流容量と、駆動時の電圧に耐えるだけの逆対電圧、(もうひとつ、高速にスイッチングするときには、逆回復特性も)を基準にして選定することになるかと思います。

3V2Aで駆動しているモータの場合だと、電流容量が2A以上の(高速整流用)ダイオードを選べばよいかと思います。
耐電圧の3V以上は、まず問題になることはないでしょう。

Q発光ダイオードが逆電圧でも電圧計で測定されたこと

簡単な実験だったたのですが、5vの電源に発光ダイオードと抵抗をそれぞれ順方向、逆方向(ダイオード)につないだときの電圧と電流を調べる実験だったのですが、順方向は結果は出たのですが、逆方向は電圧も電流も測定されないと思っていたのですが、電圧だけ5v測定出てしまいました。色々考えたのですが、答えになってないので、すみませんが教えていただけないでしょうか?

Aベストアンサー

順方向のとき
発光ダイオードの抵抗は、ほぼ0なので両端の電圧IR=0となり、
抵抗の両端の電圧はIR=5Vとなります。

逆方向のときは、
発光ダイオードの抵抗は、ほぼ無限大になり両端の電圧は5Vとなり
抵抗の両端の電圧は0Vとなります。

Q部品の0Ωの抵抗って何のためについてるの?

子供のラジコンが動かなくなったので、分解したらモーターに繋がるセラミック抵抗?の足が切れていました。
カラーコードは緑の本体に赤線1本。
修理するためにその抵抗をハンダコテで外して、部品屋さんで調べてもらったら0Ω抵抗だ、と言われ、実際に抵抗測定してもほぼ0Ωでした。

交換結果、ラジコンは無事治りましたが、この抵抗は、何のためについているのでしょうか?

Aベストアンサー

私の会社では0Ω抵抗は、表面実装の機会でよく使用します。
手差しの場合などには0Ω抵抗を使わず単線を使用します。
値段的には単線の方が安価ですが、機械で取付ける場合、話は変わってきます。
0Ω抵抗(ジャンパー抵抗)があれば通常の抵抗を取付ける機械で取付けられますが、単線などの場合それ用の構造を持つ機械が必要で、効率が悪くなり、単価が0抵抗より上がってしまいます。
ラジコンなど量産する製品の場合、大半が機械で作成するので0Ω抵抗を使用するのではないでしょうか。
他にも様々な理由があると思いますが一つの参考として下さい。

QVA提案とVE提案の違いを教えて下さい。

こんにちわ。
VA提案とVE提案の意味の違いを教えて下さい。
宜しく、お願い致します。

Aベストアンサー

用語的には。
VA:Value Analysisの頭文字(価値分析)
VE:Value Engineeringの頭文字(価値工学)

VAは、おおざっぱに言って、既存の製品に対して改善を行う手法。
製品やその部品に対して、必要とされる機能や品質を考えて現状を分析し、コスト低下につながる代替案を提案する。
この部品は何のために使うのか →他に代替えになる物はないか →あるいは現状の品質がほんとに必要かなど。

VEは、開発設計段階から行う手法。
設計を行う場合に、機能や品質を満足するするに必要なレベルを考慮する。
(適正な材料の選択、適正公差、最適工法の選択、仕上げ方法の見直しなど)
不必要に過剰品質にならない、設計が複雑では製造段階での努力には限界がある、それらを含めて設計段階への提案。

現在では、VEの方が重視されている、もちろん既存製品に対するVA提案を受けて、次製品へのVE活動につなげていきます。

個人サイトですが「VEをもっと知ろう」
http://www.geocities.jp/taka1yokota/mypage4-ve1.htm
(VEの考え方がおおよそ分かると思います)

社団法人日本VE協会「VE基本テキスト」
http://www.sjve.org/102_VE/images/302_basic.pdf
(PDFファイルです)

こんな感じです。

用語的には。
VA:Value Analysisの頭文字(価値分析)
VE:Value Engineeringの頭文字(価値工学)

VAは、おおざっぱに言って、既存の製品に対して改善を行う手法。
製品やその部品に対して、必要とされる機能や品質を考えて現状を分析し、コスト低下につながる代替案を提案する。
この部品は何のために使うのか →他に代替えになる物はないか →あるいは現状の品質がほんとに必要かなど。

VEは、開発設計段階から行う手法。
設計を行う場合に、機能や品質を満足するするに必要なレベルを考慮する。
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Q100V交流でLEDを光らせる方法を教えて下さい

100V交流電源にて、赤外線LEDをたくさん光らせたいです。
赤外線LEDは流せる電流が大きいらしく、試しに120mA流したところかなり明るく、一応壊れませんでした。
しかし、最大電流が不明でしたので、控えめに50mAくらいを流してみようと思いました。

赤外線LEDの電圧が1.3Vでしたので、次の計算により、入れるべき抵抗は2.2kΩとしました。
(100V-6*1.3V)/50mA≒2kΩ
添付ファイルの回路図を組み、100Vを流したところ抵抗が煙を吹き、壊れました。
他の普通のLED(赤色)を同様の回路にて数mAを流したところ問題なく点灯したのでダイオードの方向は間違っていないと思います。
恐らく抵抗の耐えうる電力を大幅に超過したものだと考えられますが、耐えられそうな抵抗が手元にありません(あるのは主に、1Ω,1kΩ,2.2kΩ,100kΩ,10MΩです)。
そこで、手持ちの抵抗を組み合わせ50mA程度を流そうと試行錯誤しましたが、どれも燃えるか電流をあまり流せないという結論に至りました。

ネット検索にて、コンデンサーを使用すると熱による損失が無く、消費電力を抑えられるらしいことがわかったのですが、どのように回路を組めばよいかわかりません。
次のような回路を見つけたのですが、これを利用して赤外線LEDを駆動することは可能でしょうか?
http://takatezza.cocolog-nifty.com/photos/uncategorized/2008/11/24/deskstand_circuit.jpg
1.1μF=2.4kΩとか書いてありますが、意味不明です。コンデンサーと抵抗が何でイコールで結ばれているのか・・・

質問の核は、なるべく簡単な回路で、AC100Vにて、50個くらいの赤外線LEDを、50mA以上で駆動したいということです。
変な質問ですみませんが、よろしくお願いします。

100V交流電源にて、赤外線LEDをたくさん光らせたいです。
赤外線LEDは流せる電流が大きいらしく、試しに120mA流したところかなり明るく、一応壊れませんでした。
しかし、最大電流が不明でしたので、控えめに50mAくらいを流してみようと思いました。

赤外線LEDの電圧が1.3Vでしたので、次の計算により、入れるべき抵抗は2.2kΩとしました。
(100V-6*1.3V)/50mA≒2kΩ
添付ファイルの回路図を組み、100Vを流したところ抵抗が煙を吹き、壊れました。
他の普通のLED(赤色)を同様の回路にて数mAを流したところ...続きを読む

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>1.1μF=2.4kΩとか書いてありますが、意味不明です。コンデンサーと抵抗が何でイコールで結ばれてい・・・
 これはコンデンサの誘導性リアクタンスの値です。すなわち交流での抵抗値です。
XC=1/(2πfC)=2,4kΩ (但し、f=60Hz、C=1.1uF)
 このような回路に使うコンデンサは一般的にはフイルムコンデンサを使います。抵抗の代わりにコンデンサを使えば問題ありませんが耐圧に注意が必要です。


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