LED点灯実験 part2 (CRD編)

DIY大作戦

 工作するにあたって必要かなと思うことをここに載せていこうと思います。
ただ文章が得意ではありません。 もし誤字脱字やおかしな表現また記述内容の間違いなどありましたらご指摘いただけると大変ありがたいですm(_ _)m

抵抗器編 CRD編 LM317編 番外編

LEDを光らせよう!!

  Part2 CRD編

 Part1抵抗器編はわかりましたか?
 つづいてはCRDを使って光らしてみましょう!
 CRDとは定電流ダイオードと言って、電圧にかかわらず、一定の電流を流すすぐれものです。電圧が安定しない状況でも安心して定格電流を流すことができ、面倒な計算もいらないのでお手軽です。

 ではまずCRDの見方から・・・

CRDカソードマーク
 簡単ですね。CRDもLEDと同じでアノードとカソードとあります。太鼓部分の端に青くマークが付いている側がカソードです。カソードは電池で言うと+極ですので電源の−につなぎます。砲弾型LEDだと足の長い方とつなぎましょう。
 アノードはその逆なので+電源につなぎ、砲弾型LEDだと足の短い方とつなぎます。
 太鼓の部分にある10と言う数字は10mA(E-103)という意味です。15mA(E-153)なら15と書いてあるので区別できます。
接続図

 ではさっそくやってみましょう。

用意する!
用意  用意したのはLEDMT-LS05030RC-A)、CRDE-103、E-105)、ACアダプター(出力DC12V)です。


E-103で点灯
 E-103をつなぎました。電流は9.7mAです。つなげたばかりは10mAを超えていましたが10秒ぐらいで安定しました。
 ※ 何故かは後述します。

 CRDを並列でつなぐと電流はその分増えます。
E-103を2つで点灯
このとおり

 続いてLEDを増やしてみましょう。
2個直列
2個直列
3個直列
3個直列
4個直列
4個直列
 4個になると少し電流が減った気がしますが気にしない気にしない。
 この調子でどんどん増やしてみます。
5個直列
5個直列
6個直列
6個直列
7個直列
7個直列

 あれれ?どんどん電流が減ってくるぞ。
 実はCRDにも駆動電圧があってCRDにかかる電圧が大体4V()を下回ると急激に電流が減ってしまうのです。今回もLEDが増えて電圧が下がってきたためしっかり電流が流せなくなってしまったのです。4個の時に少し電流が減っていたのは気のせいではなかったんですね。
※ メーカー値ではE-103は3.8V E-153は4.3Vとなっております。 参考:石塚電子HP
[個数] 電源電圧 LED順電圧
(定格)
× LED個数 CRD順電圧
[1個時] 12V 2.2V × 1 9.8V OK
[2個時] 12V 2.2V × 2 7.6V OK
[3個時] 12V 2.2V × 3 5.4V OK
[4個時] 12V 2.2V × 4 3.2V 20mAは不可能(今回は18.6mA)
[5個時] 12V 2.2V × 5 1.0V 20mAは不可能(今回は13.8mA)
[6個時] 12V 2.2V × 6 0V 20mAは到底不可能(今回は6.3mA)
[7個時] 12V 2.2V × 7 0V 20mAは完全に不可能(今回は0.6mA)


 しかし0.6mAでもそれなりに光るんですね。超高輝度LEDって凄い!ちなみに写真はありませんが、8個では点灯すらせず、6個以上の場合はCRDがあってもなくても同じ電流値でした。6個以上のCRD順電圧が0Vとしてあるのはそのためです。

 LEDをたくさん接続しても一定の電流を流すということは、違う順電圧のLEDを混ぜて(直列つなぎ)も問題ない!と、いうことです。
白LEDと赤LEDを直列つなぎ
 抵抗器でこれをしようとすると、並列つなぎにして、それぞれに抵抗器を入れなければならず大変です。おまけに、省電力と言う面でも不利です。

 ここで質問です。抵抗器で点灯させたときは熱くなると順電圧が下がり、電流が増えましたね。ではCRDの場合はどうでしょうか?

 定電流だから変わらない!

 お〜。ごもっともです。では本当にそうか試してみましょう。

 今回もまたドライヤーを使って暖めてみます。(およそ30秒)
定温時9.7mA
<Befor>
9.7mA
高温時9.0mA
<After>
9.0mA
 あれれ 今度は逆に電流が下がってしまいました。どうやらCRDは熱を持つと電流が減ってしまうようです。最初に、点灯した瞬間は10mAを超えていたがしばらくして9.7mAで安定した。と言うくだりがありましたが、あれは発熱して電流が減った訳だったんですね。と、言うことで、答えは電流が減るでした。


 CRDを使って電流を測っているとかなり電流値にばらつきがあることがわかります。
 実は、定電流といいつつも抵抗と同じように固体によって誤差(±20%程度)があり全てが10mA(E-103)とは限らないのです。私の経験では10mA(E-103)より15mA(E-153)の方が更に誤差が大きいようです。

試しに15mA(E-153)をいくつか無作為に選び測ってみると
12.1mA
12.1mA
11.4mA
11.4mA
13.5mA
13.5mA
 このような結果になりました。メーカーでは12〜18mAとありますが中央のは低すぎるようにも感じます。(ただ電源が12VでLEDが1個なのでCRDが熱を持って電流が減っているということもあります。)
 CRDでも電流を設定する際は実測値で決定するようにしましょう。

メモ
 ・抵抗器と違い、取り付け方向が決まっている。
 ・通常のダイオードのような整流作用はほとんどない。
 ・方向さえ間違わなければ面倒な計算はいらない。お手軽
 ・電圧が変動する環境にはもってこい。
 ・安定した電流を得るには4〜5V程度必要
  (あまり高すぎると・・・↓)
 ・熱で電流値が減る。
 ・並列につなげばその分電流量が増やせる。
 ・結構バラつきがある?
 ・それなりに高い。

つづく


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