LEDを使用する際に適切な抵抗値を選ぶことは、過剰な電流を防ぎ、LEDを安全に動作させるために非常に重要です。本記事では、異なる順方向電圧を持つLEDに必要な抵抗値を計算する方法について解説します。
LEDの必要な抵抗値を計算する方法
LEDを回路に接続する際、必要な抵抗値は以下の基本的な式を使って求めることができます。
抵抗値 (R) = (V入力 – V順方向) / ILED
ここで、V入力は電源の電圧、V順方向はLEDの順方向電圧、ILEDはLEDに流れる順方向電流です。この式を使うことで、LEDを安全に駆動するための抵抗値を計算することができます。
1. 順方向電圧2.9V〜3.3VのLEDの場合
例えば、順方向電圧が2.9V〜3.3V、順方向電流が20mA（0.02A）のLEDを5V入力で使用する場合、必要な抵抗値を計算してみましょう。
ここでのV入力は5V、V順方向は2.9V〜3.3Vの範囲で、ILEDは0.02Aです。
- 最小抵抗値 (V順方向 = 2.9V)：
R = (5V – 2.9V) / 0.02A = 2.1V / 0.02A = 105Ω - 最大抵抗値 (V順方向 = 3.3V)：
R = (5V – 3.3V) / 0.02A = 1.7V / 0.02A = 85Ω
したがって、LEDを安全に動作させるためには、105Ω〜85Ωの範囲の抵抗が必要です。
2. 順方向電圧1.9V〜2.3VのLEDの場合
次に、順方向電圧が1.9V〜2.3V、順方向電流が20mA（0.02A）のLEDを5V入力で使用する場合も計算してみましょう。
ここでのV入力は5V、V順方向は1.9V〜2.3Vの範囲で、ILEDは0.02Aです。
- 最小抵抗値 (V順方向 = 1.9V)：
R = (5V – 1.9V) / 0.02A = 3.1V / 0.02A = 155Ω - 最大抵抗値 (V順方向 = 2.3V)：
R = (5V – 2.3V) / 0.02A = 2.7V / 0.02A = 135Ω
したがって、LEDを安全に動作させるためには、155Ω〜135Ωの範囲の抵抗が必要です。
まとめ：必要な抵抗値の計算方法
LEDを使用する際の抵抗値は、上記の計算式を使って簡単に求めることができます。順方向電圧と順方向電流を把握することで、最適な抵抗値を選び、LEDを効率的かつ安全に使用することができます。
ここで示した抵抗値の範囲を参考にして、実際の回路設計を行ってください。適切な抵抗を選ぶことで、LEDの寿命を延ばし、正しい動作を確保することができます。
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