自作電飾のススメ 【LED編 / 並列接続】

今回は前回の 【基盤編】 の続きで、 【LED編】を説明したいと思います。


100均アイテムの 『レインボーライトペン』 のパッケージを見てお分かりかもしれませんが、ボタン電池が3個付いてます。


・・・と、言うことは単純に4.5Vで使用されている基盤ということが解ると思います。 オイラはこれを6Vで使いたいと思い試しに6Vで使用してみることにしました。 壊れるの覚悟で・・・。


ここに来てなぜに6Vなの？と思う方もいるかもしれませんが、RC用の受信機から電源をとる場合、受信機からは6V出力が一般的とされているため "6V" と言うものが出てくる訳です！！


仮に6V電源に基板を繋ぎ正常に起動したとします。 そして基板側のLEDランプのコード(プラスマイナス線)を接続する部分の末端まで6V出力があると仮定します。


この状態でLEDの線を繋ぐとどうなるでしょう？？ ・・・間違いなく壊れます！！※繋ぐ数と繋ぎ方に寄りますが・・・。


何故か？！ LEDランプには定格電圧(順方向電圧：VF)と定格電流(順方向電流：IF)というものがあり、その定格以上の電圧や電流を流すと 『壊れますよ！！』 というモノ。 (色や明るさ種類等によって定格電圧や電流は変わるので注意！！)


例えば、LED1個の定格電圧が3.7Vで定格電流は20mAだったとします。 6Vを直に繋ぐと電圧が定格をオーバーしているので電流値が上がりすぎて一瞬でLEDは壊れます。


壊さずにLEDを点灯や点滅させる為には、このオーバー分の電流を制限する抵抗を電源とLEDの間に直列にかませてあげないとイケません。




直列電流は「保護抵抗に流れる電流＝LEDに流れる電流」となり、電圧は「バッテリーの電圧＝保護抵抗にかかる電圧+LEDにかかる電圧」となります。


↓それとLEDにはプラス側とマイナス側が存在します。↓


上の写真で足の長い方がプラス(＋)で短い方がマイナス(－)側。
足で判断が付かない時は、LED発光部の側面(砲弾タイプ)が平らになっている側の足がマイナス側になります。※物に寄ってこの平らな部分が無いのもあります。


電流は本来プラスからマイナス側に流れるので、『保護抵抗』はプラス側に取り付けます。※抵抗に向きは無いのでどっち向きに取り付けてもOKです！！


取り付ける位置は、
　① 基板 → コード → 抵抗 → LED　（LED寄り）
　② 基板 → 抵抗 → コード → LED　（基板寄り）

・・・どちらでも構いません。 強いて言えばボディー内にスッキリ納まるような取り付け方がキモです！！



保護抵抗の求め方として、LED1個を直列接続する場合として、学校等でも習った事があると思いますが 『オームの法則』 を使います！！



抵抗(Ω)　=　電圧(V)　/　電流(A)　　　　・・・で求めることが出来ます。

（バッテリー電圧　－　LED順電圧）　/　LED順電流　=　保護抵抗　　　・・・となります。



LED順電流は、製品によってバラツキがあるらしいので80％ぐらいでの使用をした方が良いみたいです。

上の式に盛込むと、

（バッテリー電圧　－　LED順電圧）　/　LED順電流　×　80（％）　=　保護抵抗　　　・・・となります。



具体的な数値で計算すると、

（6Ｖ　－　3.7Ｖ）　/　（20mA　×　80％）　=　2.3Ｖ　/　0.016A　=　143.75Ω　　　・・・となります！！

・・・が、ピッタリな抵抗値の抵抗があればそれでイイですが、無い場合は最も近い値の上のクラスの抵抗を選びましょう。（上の式の場合150Ωあたり）



そして、オイラの場合、LEDのサイズ・色・明るさ・種類等の違うモノを複数組み合わせて 『レインボーライトペン』 の基板1機ないし2機使用して発光させる事が多いので、上記でLED1個に抵抗1個を直列に繋いだモノを複数、並列に繋いで使用することが主です。 （※並列に繋ぐLEDの数が増えるほど、バッテリー消費量は増えます！！）



他に、色や明るさ等、同じ製品のLEDを複数、1個の保護抵抗で直列に繋ぎ発光させる方法もありますが、今回はここまでッ♪