LEDの使い方がわかると、好きな場所へ好きな数だけ、しかも簡単に光らせることが出来ます。
LEDを光らせるためには
・LEDの端子は+や-の「極性(向き)」が決まっている
・一定の電圧と電流量が必要、かつ「超えてはいけない」値がある
・電流は無制限に流れるので、「抵抗」を用意し電流量を制御する
・抵抗が入るので「電圧降下分」を考慮する必要がある
と、これだけを考えれば使うことが出来ます。
私はふだん、機械のさまざまな修理をしています。「メカ」「電気」「ソフト」といった知識が、全体的に必要です。これらの知識をDIYへ使えないかと考え、ブログを書いています。どうぞご参考ください。
<準備と予算>
①LED Vf=3 I=50mA
(Amazon:OptoSupply LED 5mm 砲弾型 Deluxe Power OSW54L5111P 75000mcd 50mA White (10個))
約¥650円
②抵抗器 100Ω
(Amazon:OSOYOO(オソヨー)金属皮膜抵抗器 抵抗セット 10Ω~1MΩ 30種類 各20本入り 合計600本 (600本セット))
約¥1,000円
③電源ACアダプタ 5V 2A
(Amazon:ACアダプタ 小型高信頼性5V2A【5V2A-APS】)
約¥1,000円
合計約¥2,650円
<LEDの特徴>
端子は+や-の「向き」が決まっている
・画像のように+とーの向きが決まってます。逆さまにすると電気は流れません=光りません。また壊れます。
・長い脚が+で「アノード」と呼びます。短い脚がーで「カソード」と呼びます。
・同じ長さの場合は購入時に付属される仕様書をご確認してみてください、なにかしら関連する情報がかかれています。
指定の電圧と電流量が必要 かつ超えてはいけない
・指定の電圧がかかるまで電気が流れません。また指定の電圧以上にもなりません。
・電気が流れる始めると、いきなり多量の電気が流れ出します。しかし、指定の電流量以上流すと壊れます。
・なので流れる電流量を調整するために「抵抗」という部品を用います。
電流は無制限に流れるので、抵抗を用意し電流量を制御する 抵抗が入るので「電圧降下分」を考慮する必要がある
・電流は抵抗Rを使用して回路自体に流れる電流量を制御しないといけません。
・また電圧は指定以上加えてもそれ以上は変化しないという点と、抵抗が入るので、直列回路の分圧を考慮するという点がポイントです。
<回路設計>
回路を具体的にしていきます。抵抗Rの選定方法です。
・3Vと50mAで光るLEDとした時
・5Vの電源を用意したならば
・R=V÷Iより R=(5-3)÷0.05 R=40
★「5-3」とは、LEDは指定以上の電圧変化は無いという現象と、直列回路の分圧という現象の影響です。
★直列回路内の電流はどの部品にも同じ量流れるという現象より、抵抗器でR=V÷Iを計算するという方法を用います。
(➡電気回路の基礎はこちら)
(➡直列・並列回路についてはこちら)
・電流Iは指定の値「以下」にする必要があるので今回はR=100Ωにしました。I=V÷RよりRを大きくすればIは小さくなるからです。
回路の完成です
光りました
※とつぜん「ワニ口クリップ(ミノムシクリップ)」が登場してしまいました。
(Amazon:ワニ口クリップ10個)
約¥700円
<複数のLEDを使用したい>
いかがでしたでしょうか。
実際の製作事例につきましては、様々な例があるかと思われますが、私の以下記事もご参考ください。
(➡DIYでかんたんLED照明を自作する)