電飾チャレンジ
制限抵抗値の算出

LEDをミニッツで無難に使うための制限抵抗値を算出するチャレンジです
難しい理論は世の中に沢山掲載されている電子工作のHPを見ていただくとして、
ここでは最低限ミニッツに使用するための知識だけをマスターするべくチャレンジしましょう

大切なポイント3点:

1.電源はニッケル水素4本分の電圧を使うこと
2.LEDの推奨電圧と許容電流を把握して買うこと
3.使用するLEDに合わせた抵抗を取り付けること

たったこれだけ気を付ければよいのですから、何ら難しいことはありませんね

解決策:
1は配線の際に間違えないように電源をとれば問題解決です
 ミニッツの電池は左右とも上下2段に搭載されていますが、プラスマイナスどちらも下段
 後方の端子から電源を取り出せば良いのです。
 このうち右がプラス、左がマイナスです。(極性は電池を見れば分かりますね)

2は購入時にチェックしておくことで問題解決です

3については今から説明しますので、3分後には問題解決です(^^)

制限抵抗値の算出:
実際の配線を組むためには制限抵抗を取り付けなければなりません。
これはミニッツの電源が約5Vあるためです。

一般的なLEDの推奨電圧は白色・青色が3.6V、赤色で約2Vです。
LEDが電圧を食べてくれる量だと思って下さい。

例えば白色ならば(ミニッツ電源5V)-(LEDが食べる量3.6V)で、1.4Vの食べ残しが出来てしまいます。
この残った電圧1.4Vを食べてくれるのが抵抗です。

どんな大きさの抵抗を付けたらよいのかは、LEDに流したい電流で決まります。
ここで上記2の注意点、許容電流をしっかりと把握しておけばすんなりと問題解決です。
最大許容電流の約半分の数で、食べ残しの1.4Vを割ればよいのです

仮に先程の白色LEDの最大許容電流が20mAだとしたら、半分の10mAで1.4Vを割ります
但し算出される値はキロオームなので、10÷1,000=0.01で単位をΩに直しておきます。
0.01で1.4Vを割った値が制限抵抗値になります

1.4÷0.01=140  制限抵抗値は140Ωということになります

ここで買い物に行っても、140Ωという抵抗が無かった場合、大きめの150Ωを買ってきましょう
数字が大きくなる分にはLEDに無理がかかることはありません。
但し必要以上に大きな数字にすると光が暗くなります。

ではここでミニッツ用の計算式を掲載しておきます
電源はニッケル水素4本を使用する事を前提にしておきます。

制限抵抗値 Ω
取り付ける抵抗の値
5(V) - 使用するLED推奨電圧(V)

(使用するLEDの許容電流(mA)÷2)÷1、000

ここで、掲示板にお寄せいただいたBokkinenさんからの情報によりますと、
>ダイオードはそれだけで0.7V程度の電圧降下がありますので正確にはその電圧も引かないといけません

と、あります。
正確には上の式の5V-使用するLED推奨電圧(V)-0.7が正しいということです。
ちょっと計算が複雑に(大したことないだろ(^^;)なるので、ここでは安全マージンとして
あえて0.7V引くのをやめておきます。(Bokkinenさん折角の情報を無にしてごめんなさい)

実践的な計算方法:
制限事項を守れば、この計算はもっと簡単になります。
それはLEDを購入する際に、最大許容電流20mAの物を購入することです。

これさえ守ることが出来たら以下の式で簡単に制限抵抗値を求めることが出来ます

( ミニッツ電源5V − LEDの推奨電圧 ) × 100

簡単でしょ、例として買ってきたLEDが3.6Vだった場合、
5-3.6=1.4
1.4×100=140
140Ωの抵抗を購入してくれば良いことになります

次に2VのLEDを1灯なら
(5-2)×100=300 で、300Ωの抵抗を取り付ければよいわけです

そして2VのLEDを直列にして4Vとした場合
(5-(2+2))×100=100 で、100Ωの抵抗を取り付ければ良いことになります

で、実際の所ですが300Ω必要なところに330の抵抗を取り付けたところで、
何ら問題なく点灯します。
大雑把すぎるのも困りものですが、神経質になりすぎることもないようです。

今回は文字ばかりになってしまいましたが、ここまで理解された方はもうLEDなんて恐くない!って状態に
なっておられるでしょう。
次はミニッツに最適な組合せを探っていきたいと思います。


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2002.9.30