LEDランプのAC100V入力に入っている100Ω抵抗の役割とは？突入電流防止や保護回路を解説

LEDランプの内部を確認すると、AC100Vの入力ラインに直列で100Ω程度の抵抗が入っていることがあります。この抵抗は単なる電圧を下げるための部品ではなく、スイッチング電源を搭載したLEDランプを安定して動作させるための重要な役割を持っています。

特にLEDランプでは、AC100VをそのままLEDへ供給するのではなく、内部のAC/DC変換回路によって直流電圧へ変換しています。その際に発生する電流変化を抑えるため、入力側に抵抗が配置されることがあります。

この記事では、LEDランプのAC100V入力に直列接続された100Ω・1W程度の抵抗が何のために使われるのか、その仕組みや具体的な効果について解説します。

AC100V入力に直列抵抗を入れる主な目的

LEDランプの入力部分に入っている抵抗の代表的な役割は、突入電流（インラッシュ電流）の制限です。

スイッチングAC/DC電源では、入力された交流を整流した後、大容量の電解コンデンサへ電気を蓄えます。電源投入直後は、このコンデンサが空の状態なので、一瞬だけ大きな充電電流が流れます。

例えば、電源投入時にコンセントから大量の電流が流れると、部品への負担が増えたり、スイッチや接点が劣化したりする原因になります。そこで直列抵抗を入れて、最初に流れる電流を抑えています。

抵抗には電流を制限する働きがあります。オームの法則では、電流は電圧を抵抗値で割った値になります。

例えば、単純計算ではAC100Vに100Ωの抵抗を入れると、最大でも約1A程度の電流しか流れません。実際のLED電源では整流回路やコンデンサの影響があるため、この値通りにはなりませんが、瞬間的な大電流を抑える効果があります。

また、抵抗値を大きくしすぎると通常動作時にも電力損失が増えるため、突入電流を抑えつつ通常使用に影響しないバランスとして100Ω前後が選ばれることがあります。

抵抗には電力を熱として消費する性質があります。抵抗で消費される電力は、電流と抵抗値によって決まります。

LEDランプでは通常使用時の電流は小さいものの、電源投入時には一瞬大きな電流が流れる可能性があります。そのため、瞬間的な負荷に耐えられるように余裕を持った1W程度の抵抗が使用されることがあります。

例えば、小型電子機器なら1/4W抵抗でも十分な場合がありますが、AC100Vを扱う照明機器では、安全性や耐久性を考えて大きめの抵抗が選ばれることがあります。

入力側の抵抗には、突入電流防止以外にも保護部品としての役割があります。万一、後段のスイッチング電源回路で異常が発生した場合、過大な電流が流れることを抑える働きをします。

ただし、この抵抗は通常のヒューズとは異なり、一定以上の電流で確実に回路を遮断する部品ではありません。そのため、過電流保護専用のヒューズやヒューズ抵抗が別に使われる場合もあります。

製品によっては、抵抗が故障時に安全に切れるよう設計された「ヒューズ抵抗」が使用されていることもあります。

LEDは低い直流電圧と一定の電流で点灯する半導体部品です。そのため、家庭用のAC100Vをそのまま接続することはできません。

内部には、交流を直流へ変換する整流回路、電圧を調整するスイッチング回路、LEDへ安定した電流を供給する制御回路などが組み込まれています。

このような回路では、入力時の電流変化を抑えることが寿命や信頼性に大きく影響するため、入力側の抵抗が重要な役割を果たしています。

LEDランプや電源回路では、直列抵抗以外にも突入電流を抑える方法があります。

代表的なものとして、温度によって抵抗値が変化するNTCサーミスタがあります。NTCサーミスタは電源投入直後は抵抗が大きく、電流を抑えますが、電流が流れて温度が上がると抵抗が小さくなり、通常動作への影響を減らします。

また、高性能な電源では電子的なソフトスタート回路を使って、電源投入時の電流を制御する場合もあります。

LEDランプのAC100V入力に直列で入っている100Ω程度の抵抗は、主に電源投入時の突入電流を抑えるために使われています。

スイッチングAC/DC回路では、内部コンデンサへの充電時に大きな電流が流れるため、抵抗によって部品への負担を減らし、LEDランプの寿命や安全性を高めています。

また、抵抗値やワット数は、電流制限効果と通常動作時の損失のバランスを考えて選ばれています。小さな部品ですが、LED照明を安定して動作させるための重要な役割を持っています。