楽しく遊ぶための初心者にもわかる電子工作のヒント:LED
 汎用のLEDには、データシートがないものも多いです。しかし、基本的な内容はそんなに極端には変わりませんので、重要な点やデータシートの見方を確認しておきましょう。

LEDの基本

LEDを購入時にデータシートや基本的な仕様が書いてあればそれをもとにして使うといいのですが、データシートのない場合でも、基本的な内容を知っておきましょう。

砲弾型LEDには大きく分けて2Vタイプと3Vタイプがあります。 

2Vの普通タイプと3Vの高輝度タイプで、タイプで発光色も明るさもかなり異なります。 さらに、カバーの色やサイズによって明るさなどの特性は変わりますし、メーカーによって若干の特性の違いもあります。

趣味の電子工作では大雑把な使い方をしても問題が起きることは少ないですが、一応、最低限の特徴や特性については知っておきましょう。

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LEDの特性 データシートの例(抜粋)

2Vタイプと3Vタイプでは仕様は全く違います。 

しかし、着目点は同じで、使用するときには、絶対定格値を超えないようにしなくてはいけません。 絶対定格値を超えるとLEDは破損します。

特に重要な点は、LEDに流す電流量です。

LEDのデータシート例の抜粋

上のグラフのように、加える電圧で流れる最大電流量が決まるので、流れる電流が多い場合は抵抗器を直列につなぐなどでLEDに流れる電流量を制限して使います。

この表では、①2V用は20mA以内で、3V用は30mA以内で使う ②5V以上の逆電圧で使わない ③通常は常温で使う  ④はんだ付けの際に温度に注意する などが重要な点です。

次に、LEDで有名な日亜化学工業さんの白色LEDのデータシートも合わせて示しておきます。

日亜化学さんのLEDのデータシートの例(2)

この例のように、砲弾型で単体のLEDでは、メーカーが違っても、ここのある数字と大きく違いはありません。 しかし、特殊な使い方や絶対定格値の限度付近で使いたい場合などは、使用するLEDのデータシートを見て、使用条件を決めないと破損の危険があります。 

いずれの場合も、通常は15mA以内使うようにして、放熱に気をつけて温度が上がらないように使うということに注意していると問題はないでしょう。

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LEDは発光には、まず、十分な「電圧」が必要

LEDは、一定の電圧が加わらないと十分に発光できません。 上のグラフから、次のことがわかります。
 ①電流が流れて発光し、電流の大きさで明るさが変わります。
 ②発光するための最低電圧があります。
 ③発光すると電圧によって電流量が急激に変化します。 

グラフにあるように、2V普通タイプは1.7V程度以上あればLEDに電流が流れ始めて発光しますし、3Vタイプは2.6V程度以上の電圧で発光し始めますから、それ以上の電圧の電源が必要になります。

また、例えば、上の日亜化学さんのデータシートで、2.75Vのときに1mA の電流になっていて、これ以上の電圧に達しないと電流が流れないために発光しないのですが、3.00Vになると、9mA、3.25Vでは25mAと、急激な増加をするので、LEDに加える「電圧」が重要なことがわかります。

通常の使い方では、電源に直結する使い方はしないで、電流制限抵抗などを用いて発光させるので、このように大きな電流が流れることはないのですが、高輝度LEDであっても、10mA程度でも十分に明るいので、あえて電流を多くする必要はないでしょう。(これはこのあとで何度も説明していきます)

また、(何度も説明することですが) 電流量が多いほどLEDは明るく発光するのですが、電流量の増加に見合った明るさにならないし、また、短寿命になるので、適正電流で使うようにすることが基本と覚えておく必要があります。


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