電飾工作の基礎 LEDの使い方 PART2 [電飾工作の基本]
LEDの直列接続と並列接続の使い方と注意点などを解説します。
■ LEDの直列接続 ■
ブレッドボードの記事で少し触れましたが改めて直列接続の説明をします。
接続方法は過去記事にもあるようにLEDの足を交互につないでいくだけです。
上の写真だと電源が12Vで、赤、黄、緑、青の4つのLEDを直列に接続して1KΩの抵抗で電流制限しています。
各LEDのVFはテスターで測定。
12V - （赤1.9V + 黄2.0V + 緑1.9V + 青2.8V）＝ 3.4V
というわけで抵抗の両端に3.4Vの電圧がかかっているので、これを1000Ωで電流制限すると
3.4 ÷ 1000 ＝0.0034
3.4ｍAの電流が流れることになります。
直列接続なのでこのラインの全てのLEDは3.4ｍAで点灯しています。電圧はLEDのVFのぶんだけ下がってしまいますが、電流はLEDを通るたびに減ったりしません。
■ 並列接続 ■
まず1個のLEDを点灯させてみました。
電源は５V、LEDのVFは2.0V、抵抗は200Ωなので、（5-2）÷200 ＝ 0.015 、つまり15ｍAが流れています。
このままもう1個のLEDをさっきのLEDの同じ列に挿してみましょう。VFは2個とも2.0です。
写真では全然わかりませんがLEDが暗くなりました。このような並列接続の場合は電流を分け合うからです。単純に言えば半分こしました。
電流をシェアするのが嫌ならLEDごとに抵抗をつけてやります。
LEDのVFが異なるLEDを1個の抵抗で並列にするとどうなるでしょうか？
例えば緑VF1.9と青VF2.8を並列にしてみましょう。
緑は点灯しましたが青が点灯しません。この時、青のVFを測定すると緑と同じ1.9Vしかありませんでした。
低い方のVFに付き合わされて青色LEDが点灯できるほどのVFが得られなかったようです。
VFが低くなってしまってもLEDが点灯できる程度なら2個とも点きます。
ただし、VFに差がある場合は低い方に電流が集中するので故障の原因にもなります。
したがってこのような接続方式は避けたほうがいいでしょう。
LEDは基本的には直列でLEDの数を増やしていって、それが限界になった時に並列で直列LEDのラインを増やしていく感じになります。詳しくは次回にて。
次回はこの直列接続と並列接続の安全性に関する記事です。
LEDの故障や定電流ダイオードなどを扱います。
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