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タイトル 抵抗を入れた回路のLED点灯(理論編)
投稿日: 2020/03/17(火) 00:54
投稿者文太
 番 号 9689       コメント数 2

 いちおう新規スレッドにしてしまいます。

マルツより

光色  順方向電圧VF  最大定格IF(mA) 最大定格VR(V) 
    typ(V) IF(mA)

赤   1.9   20   30       5
赤   1.9   20   20       5
赤   1.9   10   30       3
赤   1.8   20   50       9
赤   2.2   20   50       9

黄   2    20   30       5
黄   2.2   20   50       5
黄   2    10   30       3
黄   1.9   20   50       9

白   3.7   20   25       5
白   3.6   20   30       5
白   3.7   20   25       5

 要約すると、

赤   2.0V  20mA  30mA max    5V max
黄   2.0V  20mA  30mA max    5V max
白   3.5V  20mA  30mA max    5V max

 こんなものでしょう。いちおうこれを基準に。LEDの寿命などなどを考え、
typicalな電圧と電流は、この辺ですよ、効率いいのはこの範囲ですよ、と言っている
のだと思う。

 参照対象(典型的な数値)はこんな感じ。では、ELPAの3mm砲弾型LEDと
330Ωの抵抗はどう考えられているのか。なぜ3〜6Vなんてことになるのか。

 公式はこうです。
         抵抗を求めるなら、
 (電源電圧−LED降下電圧)÷電流=抵抗
         電流を求めるなら、
 (電源電圧−LED降下電圧)÷抵抗=電流

 ELPA環境では、抵抗は330と決め打ち。で、電源により電流はどうなる?

 3Vの場合。
 赤LEDは2Vだから、(3−2)÷330=3mA(ほんとに点灯が確認できるの?)

 6Vの場合。
 赤LEDは2Vだから、(6−2)÷330=12mA(まあ見えるのでしょう)

 安全は安全だけど、なんかしょぼいね。330Ωなんて大きなの、いれなくてもいいのに。
 こんな実験環境で超寿命とか狙ってどうする?

 で、手元には、100、47、22なんて抵抗がある。試しに計算。

3V:
1÷100=10mA
1÷ 47=21mA(最高じゃん、たとえスタートが1.6Vx2=3.2Vでも、、、)
1÷ 22=45mA(30mAマックスなのでこれは殺すね)

6V:
4÷100= 40mA
4÷ 47= 85mA
4÷ 22=182mA(どれも瞬殺でしょう)

 もっとでかい抵抗、もってきな。
 もちろん、すぐ出る。150、200、220。

4÷150= 27mA(危ない)
4÷200= 20mA(これでしょう)
4÷220= 18mA(安全?)

 3Vと6Vのパターンを合わせる(電池2本、3本、4本と、お客さまがやりたいだろうから)。
 3Vの100Ωでも、6Vで死ぬ。もっと上だ。220Ωでは3Vのときどうなる?
1÷220=4mA(見えるの?)
 はい、200Ωでしょう。
1÷200=5mA
 やっぱり、150Ω!
1÷150=7mA

 というわけで、150Ωの抵抗を使えば、電源3Vのとき7mA流れ、電源6Vのとき27mA
流れて、良いように思います。
 で、なんで、330Ωが入ってるわけ? LEDが、我々が基準としたのと違うのでしょう。

 以上は、乾電池相手の仮想的シナリオでした。2本(3V)のとき、3本のとき(4.5V。
これ計算してないけど)、4本(6V)のとき。
 現実には、ニッスイ相手なので、
1.4Vx2本=2.8V か 
1.4Vx3本=4.2V なんて電源で、

電池は使えば減るので、
2本なら 2Vから2.8Vの範囲(白色は無理。抵抗も入らざるを得ないのです)
3本なら 3Vから4.2Vの範囲

 やっぱり、面倒な実験は、セオリーどおり、3本だけとします。

 ※もちろん、上の理屈すべて、VIC大橋先生の「LEDの使い方1」からきてる内容です。

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