単五電池3本仕様のLEDライトをリチウム電池(10440)で駆動する場合、電圧が上がりすぎることでLEDが破損することがあります。ここでは、ダミー電池やダイオードを用いた対策と、LED保護の基本原理について解説します。
LEDライトの電圧と電流の関係
LEDは電圧以上になると流れる電流が急増し、破損する性質があります。単五電池3本では合計約4.5V(1.5V×3)が供給されますが、10440リチウム電池は1本あたり3.7Vのため、3本並列換算で約11.1V相当となり、LEDに過大な電流が流れやすくなります。
整流ダイオードでの電圧制限
1N4007のような整流ダイオードを直列に入れると、ダイオードの順方向電圧降下(約0.7V)が生じ、LEDにかかる電圧を下げる効果があります。これによりLEDへの過電圧・過電流をある程度抑制できます。
ただし、ダイオードだけでは電流制御は限定的であり、LEDの最大許容電流は不明なため、安全性の保証は完全ではありません。
理想的な対策
データシートがない場合、以下の方法が望ましいです:
・定電流回路を使用してLEDに流れる電流を制限する
・電圧降下抵抗を直列に挿入して電流を間接的に制御する
・電池電圧が高すぎる場合は抵抗やダイオードで分圧する
まとめ
今回のダイオードによる電圧降下は、過電流防止の簡易的な方法として機能しますが、LEDの安全性を完全に保証するものではありません。できれば定電流回路や抵抗を併用して、電圧・電流を適切に制限することが推奨されます。


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