![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
今回は、LED(発光ダイオード)について説明したいと思います。
■LED(発光ダイオード)について
はじめに
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_001.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
さくらさん、「 LED(発光ダイオード) 」ってご存じですか。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/d778d04f3c5b81e222b160311d714f93-150x150.png)
はいっ!ピカピカ光る、可愛らしい電子部品ですよね。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
可愛らしい・・ そうですね。汗
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
その、ぴかぴか光る“可愛らしい”「 LED(発光ダイオード) 」は、電子工作を学ぶときの「 基礎 」となる電子部品になります。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 LED(発光ダイオード) 」の扱いをしっかりと身に着けることで、次へのステップアップに繋げることが出来ますし、視野を格段に広げることが出来るようにもなります。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
そうなんですね~。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
今回、内容が少し難しくなってしまうかも知れませんが、「 LED(発光ダイオード) 」の扱いを理解することはとても大切なことなので、しっかり理解できるまで何度も読み直してもらえたらと思います。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
がんばります。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
なるべく分かりやすく説明したいと思いますので一緒に頑張りましょう。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
よろしくお願いします。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
よろしくお願いします。
おさらい
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 LED(発光ダイオード) 」について、以前説明した内容を下記にまとめてみましたので、おさらいとして目を通してみてください。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
は~い。
【LED(発光ダイオード)の特徴(おさらい)】
・LED( Light Emitting Diode/発光ダイオード )を訳してLEDと呼ぶ。
・ダイオードの仲間である。
・色によって電圧(V)が違う。
・赤色、黄色など = 2V程度
・青色、白色など = 3V程度
・電気を一方向に流す特徴がある。(逆方向に流さない)
・プラス(アノード)と マイナス(カソード)がある。
・明るさ(輝度)の違うものがある。
・高輝度=明るい、低輝度=明るくない
やってはいけないこと、注意点
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 LED(発光ダイオード) 」を扱う時にやってはいけないこと、注意することについて説明したいと思います。
逆方向に接続しないこと!
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 LED(発光ダイオード) 」は、プラス・マイナスの「 極性 」があるため、逆方向に接続しないよう注意してください。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
必ず、「 アノード(+)・カソード(-) 」を確かめてから接続するようにしてください。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_002.jpg)
直接電池に接続しないこと!
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 LED(発光ダイオード) 」を直接電池に接続すると、電流(A)が一気に「 LED(発光ダイオード) 」に流れ込んでしまうため、必ず抵抗を入れるようにしてください。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_003.jpg)
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_004.jpg)
データシートを確認すること
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 データシート 」を確認してLED(発光ダイオード)の仕様を確認してください。
※ 「 データシート 」とは、電子部品の取扱説明書のようなもの。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_005.jpg)
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/191ba4c9b82c2bedc1b8ba265a618f7e-150x150.png)
「 データシート 」ってなんですか。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 データシート 」とは、「 電子部品の取扱説明書 」のようなものになります。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
へ~。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そう言えば、「 データシート 」についてまだくわしく説明したことが無かったですね。
折角なので、「 データシート 」について下記にて説明したいと思います。
データシート
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_005.jpg)
※ 「 データシート 」については別途説明を予定しておりますので、今回は「 データシート 」とはどのようなものか雰囲気をつかんで頂ければ大丈夫です。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 データシート 」とは、製品の細かな仕様が記載してある書類やデータのことです。
簡単に言うと、「 電子部品の取扱説明書 」のようなものですね。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
へ~。
どんなことが書かれているんですか。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そうですね~。
例えば、製品の寸法や、電子部品を使用する時に、どのくらいの電圧(V)電流(A)で使用するのが良いか、使用できる電圧(V)電流(A)の最大値/最小値などが記載されています。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
例えば・・・
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
下図は、「 LED(発光ダイオード) 」のデータシートの一部で「 順方向電圧 」について書いてある箇所になります。
※ 「 順方向電圧 」については下記にて説明致します。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_006.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
下図は「 LED(発光ダイオード) 」のデータシートの一部で「 寸法 」について書いてある箇所になります。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_007.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
下図は「 LED(発光ダイオード) 」のデータシートの一部で、順方向電圧の特性試験をした時の「 グラフ 」について書いてある箇所になります。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_008.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
このように、「 データシート 」は電子部品の細かな仕様が記載してある「 取扱説明書 」のようなものになります。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/d53a88554599c368c660ecf1556e9a42-150x150.png)
なるほど~。
「 データシート 」ってどうやって入手するんですか?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 データシート 」は、インターネットで電子部品を購入する場合は、購入するページに「 データシートのリンク 」があると思います。
また、電子部品の「 メーカ名 」と「 型番 」が分かれば、インターネットの検索で調べることが出来ると思います。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
そうなんですね~。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
ただ、インターネットの検索で全ての「 データシート 」が入手できるとは限らないため、電子部品を購入する際は「 データシート 」が入手できるものを選んで購入することをおすすめします。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
は~い。気を付けます。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
試しに、「 LED データシート 」「 ***(部品名) データシート 」などと検索すると、色々なデータシートが見られるので、どんなものか一度見てみると良いですよ。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/c2ecc57c1562f92a7894522f127f9953-150x150.png)
試してみます!
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
そういえば、上の図では「 データシート 」の表記が「 英語 」でしたけど、日本語のものもあるんですよね?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
日本語表記の「 データシート 」もありますが、残念なことにデータシートは英語表記の物が多いですね。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/71ee40214abb34aaa100be4af113b4e7-150x150.png)
ガーン!
定格について
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
データシートの説明ついでに、電子部品の「 定格 」についても説明したいと思います。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
電子部品には「 定格 」というものが存在します。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
「 定格 」ってなんですか?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 定格 」とは、簡単に言うと「 部品を適正に使用するための条件 」になります。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
また、「 定格 」よりも厳しい「 絶対最大定格 」というものも存在します。
「 絶対最大定格 」は、「 絶対に超えてはいけない値 」「 一瞬でも超えてはいけない値 」のことを言います。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/71ee40214abb34aaa100be4af113b4e7-150x150.png)
えっ!?一瞬も超えてはいけないんですか?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そうですね。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 絶対最大定格 」は、「 一瞬でも超えてはいけない値 」のため、回路を設計する際は、「 絶対最大定格 」を絶対に超えないよう、余裕をもって設計をしてあげる必要があります。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
他にも、適正な条件で部品や製品を使用した時の出力のことを「 定格出力 」。適正な入力値などを「 定格入力 」とも言います。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
「 定格 」ってどうやって調べるんですか?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 定格 」は通常データシートに記載してあります。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
データシートって色々なことが書かれているんですね。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そうですね。
「 データシート 」については、もう少し色々なことを理解してから、改めて説明したいと思います。
順方向電圧(VF) と 順方向電流(IF)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
LED(発光ダイオード)の「 順方向電圧(VF) と 順方向電流(IF) 」について説明したいと思います。
順方向電圧(VF)とは
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 順方向電圧(VF) 」とは、簡単に言うと「 LEDを使用(光らせる)するために必要な電圧(V) 」のことです。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 VF 」の「 V は、電圧(Voltage) 」を表し、「 Fは、順方向(Forward) 」を表しています。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 順方向電圧(VF) 」の特徴は下記になります。
【順方向電圧(VF)の特徴】
・LEDを使用するために必要な電圧(V)。(LEDの両端、下図の緑矢印部を測定した時の電圧)
・順方向電圧(VF)よりも電源(乾電池など)の電圧が大きい必要がある。
・順方向電圧(VF)が小さ過ぎると使えず、大きすぎるとLEDが壊れてしまう。
・一般的に、LEDの赤色は「 2.1V程度 」のことが多い。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_009.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
下図のデータシートでは、「 順方向電圧(VF) 」は「 2.1V(Typ) 」で、「 1.8V~2.6Vの範囲を超えないように 」と書かれています。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_010.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
余談になりますが、下図の「 Typ 」と言う略語をデータシートでよく見かけますが、「 Typ 」は「 Typical 」の略になります。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_011.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 Typ 」はMaxとMinの間に記述してあるため、よく「 平均値 」と思われがちですが、「 標準値、又は代表値 」という意味が正解です。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 平均値 」を「 Typ 」としているのか、「 中央値 」を「 Typ 」としているのか、何をもって「 Typ(標準値、又は代表値) 」としているのかは各メーカの基準によって異なるため不明です。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
個人で電子工作をしているだけなら大きな差はありませんが、後々仕事や何かのデータをまとめる日が来た時に、「 Typ 」の扱いに気を付けてもらえればと思い紹介させてもらいました。
順方向電流(IF)とは
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 順方向電流(IF) 」とは、簡単に言うと「 LEDを使用(光らせる)するために必要な電流(A) 」のことです。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 IF 」の「 Iは、電流(Intensity of electric current) 」を表し、「 Fは、順方向(Forward) 」を表しています。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 順方向電流(IF) 」の特徴は下記になります。
【順方向電流(IF)の特徴】
・LEDを使用するために必要な電流(A)。
・順方向電流(IF)には流すことのできる最大値がある。
・順方向電流(IF)の大きさによりLEDの明るさが決まる。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_012.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
下図のデータシートは、「 順方向電流(IF) 」を「 20mAで測定した時の結果です 」と書いてあります。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_013.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 20mAで測定した時の結果です 」と言うことは?
「 順方向電流(IF)が 20mA 」の時に、「 Typ=2.1V 」でしたと言うことになります。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
逆に言えば、「 順方向電流(IF) 」を「 20mA 」にしなければ、上の表は使えないよとも言えます。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/2b155c69de2b5204006506c768ca3c5f-150x150.jpg)
ん?
どういうことですか。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
分かりやすく言うと。
LEDを光らせるための電流(IF)は「 20mA 」に調整してね。
そしたらLEDを光らせるために必要な電圧(VF)は「 2.1V 」だよって書いてあります。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
なるほど~。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
じゃ~「 順方向電流(IF) 」が「 20mA 」より増えたらどうなるんですか?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 順方向電流(IF) 」が増えると、「 順方向電圧(VF) 」も増えて行き、
「 順方向電流(IF) 」が減ると、「 順方向電圧(VF) 」も減って行きます。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 順方向電流(IF) 」を「 20mA 」以外でLEDを使用したい場合は、データシートのグラフを読み取ることで確認できます。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_014.jpg)
※ グラフはイメージです。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/d53a88554599c368c660ecf1556e9a42-150x150.png)
LEDって「 電圧(順方向電圧(VF))と電流(順方向電流(IF)) 」の二つを気にしないといけないのってなんだか面倒ですね。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そうですね。
LEDを光らせるだけでも様々な知識が必要になるため、LEDの扱いをしっかりと覚えれば、他の電子部品の扱いにも応用が利くため、早めのうちにしっかりと身に着けたら良いと思います。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
は~い。
逆方向電圧VR(逆耐圧)とは
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
LEDには、「 順方向電圧(IF) 」の反対の「 逆方向電圧(VR) 」というものもあります。
※ 逆向電圧は、逆耐圧とも言う。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 VR 」の「 Vは、電圧(Voltage) 」を表し、「 Rは、逆方向(Reverse) 」を表しています。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 逆方向電圧(VR) 」とは、「 LED逆の方向に加わる電圧を耐える 」ことを意味します。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/2b155c69de2b5204006506c768ca3c5f-150x150.jpg)
「 逆方向電圧(VR) 」って、どれくらいの電圧を耐えることが出来るんですか?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
逆方向電圧(VR)は、通常「 4~5V程度まで流れをせき止める(耐える) 」ことが出来ます。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そして、4~5Vを超えると一気に電気が流れ込み「 LEDが壊れます 」。この状態を降伏現象などとも言います。
また、電気を逆方向に流さない特徴を利用し、回路の保護などに役立てています。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/71ee40214abb34aaa100be4af113b4e7-150x150.png)
えっ!
壊れちゃうんですか!?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そうですね。結構簡単に壊れてしまうため、保護回路に使用する場合は「 データシート 」で「 逆方向電圧(VR) 」の使用可能範囲を確認してから使用してください。
ポイント!
・LEDを使用するときは、抵抗を必ず入れる。
・部品には 定格 と言うものがある。
・LEDには「 順方向電圧(VF)、順方向電流(IF)、逆方向電圧(VR) 」がある。
・順方向電圧(VF):LEDを使用するために必要な電圧のこと。
・順方向電流(IF):LEDを光らせるために必要な電流のこと。
・逆方向電圧(VR):逆方向に加わる電圧を耐える力のこと。
■LEDの計算方法について
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
LEDを点灯させるための計算方法について説明したいと思います。
※ LEDの計算については、今後も何度も出てくるので、ゆっくり覚えて行ったらよいと思います。
LEDは丁度良い明るさで点灯させる
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
LEDを点灯させるには、LEDを「 丁度良い明るさで点灯させてあげる 」必要があります。
暗すぎても、明るすぎてもダメと言うことです。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/80d6b29c7a58b11f85b3185fd038538b-150x150.jpg)
LEDを「 丁度良い明るさで点灯させてあげる 」って具体的にはどうすればいいんですか?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
LEDを「 丁度良い明るさで点灯させてあげる 」ためには、LEDに「 丁度良い電気 」を供給してあげる必要があります。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
「 丁度良い電気 」って?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
丁度良い電気とは、「 電圧(V) 」と「 電流(I) 」の大きさが丁度良いと言うことです。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
データシートや仕様書などの「 順方向電圧(VF) 」と「 順方向電流(IF) 」の欄を確認して判断することが出来ます。
・電圧(V) = 順方向電圧(VF)
・電流(I) = 順方向電流(IF)
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_015.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
上の表では、「 順方向電圧(VF)は標準値(Typ) 2.1V 」、「 順方向電流(IF)は 20mA 」と書かれています。
言い換えると、LEDを点灯させるために電圧(V)は「 2.1V 」使います。電流(A)は「 20mA 」が丁度いいよという意味になります。
・電圧(V) = 2.1V
・電流(I) = 20mA
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
なるほど~。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/f774c193cb6ce54ba40d3229f5fb538d-150x150.png)
じゃ~、LEDを使うために丁度良い「 電圧(V) 」と「 電流(I) 」の調整ってどうやってするんですか?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
電圧(V)と電流(I)の調整は、「 抵抗(R) 」の値を変えることで調整します。
使用する「 抵抗(R) 」の大きさは、以前説明した「 オームの法則 」によって導き出すことが出来ます。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/71ee40214abb34aaa100be4af113b4e7-150x150.png)
はっ!
もしかして・・計算!?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そうですね。笑
抵抗を決める計算
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
LEDを点灯させるために丁度良い抵抗の値を決めるには・・・皆さん嫌いな計算です。笑
と言っても、そんなに難しくないので目を通してみてください。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
今回は下図のような回路の時、「 何Ω(オーム)の抵抗を使ったらよいか 」考えてみましょう。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_016.jpg)
ステップ1
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
LEDの使用条件を調べてみましょう!
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
ではさくらさん、「 データシート 」と「 回路図 」を確認して、下記LEDの使用条件①~③の3つを調べてみてください。
【LEDの使用条件を調べる】
①乾電池(電源)が何ボルト(V)か?
②順方向電圧(VF)が何ボルト(V)か?
③順方向電流(IF)が何アンペア(A)か?
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_015.jpg)
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_016.jpg)
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
データシートと回路図から、LEDの使用条件は下記になると思います。
【LEDの使用条件の回答】
①乾電池(電源) → 3.0V
②順方向電圧(VF) → 2.1V
③順方向電流(IF) → 0.02A(2.0mA)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そうですね。
順方向電流(IF)の単位もしっかり合わせてあるところは流石ですね。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/d778d04f3c5b81e222b160311d714f93-150x150.png)
わ~い。褒められた♪
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
ここでの注意点は、「 20mA 」は、「 0.02A 」に単位を合わせたとこころがポイントになります。
計算を行う時は、「 mV 」や「 mA 」などの単位を「 V 」や「 A 」に合わせると計算が楽になります。
ステップ2
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 抵抗(R) 」の使用する「 電圧(V) 」を計算してみましょう!
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
LEDを使用(光らせる)するために必要な電圧「 順方向電圧(VF) 」は上記で「 2.1V 」と言うことが分かっています。
また、「 乾電池(電源) 」は「 3.0V 」と言うことも分かっています。
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_017.jpg)
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
では、抵抗で使用する電圧は何Vになると思いますか?
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
「 乾電池 3.0V 」ー「 順方向電圧(VF) 2.1V 」=「 0.9V 」ですか?
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
そうですね。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
乾電池は「 3.0V 」で、LEDを光らせるために「 2.1V 」使ってしまうため、残った「 0.9V 」を抵抗で使用することになります。
【条件】
①乾電池(電源) → 3.0V
②順方向電圧(VF) → 2.1V
③順方向電流(IF) → 0.02A(2.0mA)
【計算】
① - ② = ④
3.0V - 2.1V = 0.9V
0.9V ・・・④
【回答】
④抵抗の電圧(VR) → 0.9V
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_018.jpg)
ステップ3
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
「 抵抗(R) 」を計算してみましょう!
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
ではさくらさん、オームの法則に当てはめて「 抵抗(R) 」を計算してみてください。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
は~い。
抵抗(R) = 電圧(V) ÷ 電流(I)
![](https://swctec.net/wp-content/uploads/2023/01/kou_0014_019.jpg)
【条件】
①乾電池(電源) → 3.0V
②順方向電圧(VF) → 2.1V
③順方向電流(IF) → 0.02A(2.0mA)
④抵抗の電圧(VR) → 0.9V
【計算】
④ ÷ ③ = ⑤
0.9V ÷ 0.02A(2.0mA) = 45Ω
【回答】
⑤抵抗(R) → 45Ω
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/e3d1488dbd07977e2162a1b35dfd9577.png)
抵抗(R)の値は「 45Ω 」です。
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
大変よく出来ました。
![さくら](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/19b7798afe877277759083ed033cc1cf-150x150.png)
やった~♪
![先生](https://swctec.net/wp-content/uploads/2022/10/06e002b3df4ca3f4657c133a95680429.png)
順方向電圧=2.1V、 順方向電流=20mA、のとき、「 抵抗 = 45Ω 」で丁度よくLEDを点灯させることが出来ることが分かりましたね。
※ 順方向電圧(VF)は、回路(直列や並列)や個数によって計算方法が変化します。また、抵抗の色(カラーコード)はイメージになります。
ポイント!
・LEDを使用するときは、計算して使う。(適当に使用するとすぐ壊れるため)
・抵抗値はオームの法則で計算できる。
・回路(直列や並列)やLEDの個数によって計算方法が変化する。
■まとめ
LEDの詳細
・LEDを使用するときは、抵抗を必ず入れる。
・部品には 定格 と言うものがある。
・LEDには「 順方向電圧(VF)、順方向電流(IF)、逆方向電圧(VR) 」がある。
・順方向電圧(VF):LEDを使用するために必要な電圧のこと。
・順方向電流(IF):LEDを光らせるために必要な電流のこと。
・逆方向電圧(VR):逆方向に加わる電圧を耐える力のこと。
計算
・LEDを使用するときは、計算して使う。(適当に使用するとすぐ壊れるため)
・抵抗値はオームの法則で計算できる。
・回路(直列や並列)やLEDの個数によって計算方法が変化する。
ご注意
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