LED素子の点灯(発光)方法と電流制限抵抗の計算について記載します。

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LED素子の点灯(発光)方法と電流制限抵抗の計算について解説させて頂きます。

今回使ったLEDは下記です。
高輝度φ5mm赤色LED 型式:OSR7CA5111A
順方向電圧(VF)=2.1V  標準電流(IF)=20mA
秋月電子通商で通販で購入したものです。
まず、点灯させる為に必要なものを用意します。

必要なもの
○順方向電圧が2.1Vなので、2.1V以上の電源(直流電源)
○電流制限用の抵抗(例:電源電圧3Vの場合は47Ω 1/4W程度)

led2

○電流制限用抵抗の抵抗値の計算方法

led1

①3Vの場合
乾電池の場合(3V) 計算結果=47Ω 1/4W程度
例:1.5Vの電池を2個直列で使用し3Vとする。
LEDの順方向電圧が2.1VなのでLEDに印加(与える)電圧を
2.1Vとする為、電流制限用の抵抗に0.9V印加される様にします。
(電池電圧3V-2.1V=0.9V)
順方向電流=20mA → 0.02A
オームの法則 R=E/I → R=0.9/0.02 → R=45Ω
上記の計算により3VでこのLEDを点灯させる場合は45Ωの抵抗が必要となります。
実際に45Ωの抵抗は入手性が悪いので入手性の良い47Ωで良いでしょう。

抵抗のワット数ですが、W=E×I → W=0.9×0.02 → W=0.018W となりますので
実際の選定は一般的な1/4W (0.25W)で良いことになります。1/8Wでも可です。

抵抗器のカラーコードの読み方のページは下記です。

抵抗器のカラーコードの読み方

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②5Vの場合
5Vの直流電源の場合 計算結果=150Ω 1/4W程度
電流制限用の抵抗の抵抗値の計算方法
LEDの順方向電圧が2.1VなのでLEDに印加(与える)電圧を2.1V
とする為電流制限用の抵抗に2.9V印加される様にします。
(電源電圧5V-2.1V=2.9V)
順方向電流=20mA → 0.02A
オームの法則 R=E/I → R=2.9/0.02 → R=145Ω
上記の計算により3VでこのLEDを点灯させる場合は145Ωの抵抗が必要となります。
実際に145Ωの抵抗は入手性が悪いので入手性の良い150Ωで良いでしょう。

抵抗のワット数ですが、W=E×I → W=2.9×0.02 → W=0.058W となりますので
実際の選定は1/4W (0.25W)で良いことになります。
余裕を見る設定で1/2Wでも良いでしょう。
電源電圧が変わっても上記の計算に当てはめて、計算し抵抗値を算出すれば良いです。
12Vや24Vでも問題ありません。但し電源電圧が48Vやそれ以上となる場合は
抵抗に印加される電圧が高くなる為、W数の大きな抵抗が必要となります。

接続方法
接続方法は電源と抵抗とLEDを全て直列接続とします。
具体的には
○電源の+端子と抵抗の片側端子と接続 ※抵抗の足には極性は無し(どちらでも良い)
○抵抗の片側端子(上記で接続した逆側)とLEDのアノード極(+)を接続
※LEDのアノード極(+)は足が長い方です。
○LEDのカソード極(-)と電源の-端子側を接続

これでLED素子の点灯(発光)方法と電流制限抵抗の計算についての解説を
終了させて頂きます。

最後までご覧頂きましてありがとうございました。

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当記事は、2016年10月29日時点の情報です。ご自身の責任の元、安全性、有用性を考慮頂き、ご利用頂きます様お願い致します。
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