LEDの選び方と抵抗値の計算方法

閃くLED の 仕組み を 考え た こと が あり ます か.その シンプル な 光 の 裏 に は,電子 部品 の 複雑な 相互作用 が 隠さ れ て い ます.この 記事 は,LED の 動作 の 原則 を 説明 し て い ます.選択基準損傷のリスクなしに安全で安定した照明を確保するために必要な正確な抵抗計算.

LEDは,Light Emitting Diode (ライトエミティングダイオード) の略で,特殊なタイプのダイオードです.標準ダイオードと同様に,LEDは電気を一つの方向にしか導かない.陽性 (アノード) と陰性 (カソード) の端末を区別する適正な電極性が必要である 陽極は電源の正面とカソドは負面に接続されなければなりません

半導体材料から作られ,LEDは特定の前向き電圧 (Vf) を有する.適用された電圧がこの限界を超えるとのみ,LEDが点灯する.しかし,LEDは,LEDの電圧の値を超えた場合のみ,LEDが点灯する.LEDをより高い電圧源に直接接続する (例えば 3.3V電源) が保護されていない場合,電流が過剰に流れ,部品を急速に破壊します.

抵抗が重要になるのは この点です 電気の水道管のように働き 流れを調節します低抵抗は明るさを高め 燃え尽きの危険も高めますしたがって,正しい抵抗値を選択することは極めて重要です.

適正なレジスタ値を決定するには,オームの法則:電圧 (V) =電流 (I) ×電阻 (R) を用いる.安全な動作のために,単色LEDは通常20ミリアンパー (mA) に制限された電流を必要とします.

計算には4つのステップがあります.

1. 電源電圧を特定する:メイクコードのボードでは,これは通常 3.3V です.
2. LEDの前向き電圧 (Vf) を決定する:色によって異なります.赤色LEDは通常1,8V~2,2Vを必要とし,青色は3,0Vを超えることがあります. 製造者の仕様を参照してください.
3. 抵抗の電圧低下を計算する:供給電圧から Vf を引く (レジスタの電圧 =供給電圧 - Vf).
4. 計算する抵抗:抵抗電圧を望ましい電流で割る (R = 抵抗電圧 / 0.02A).

実用的な例:

3,3Vの電源で,前向きの電圧2.0Vの赤色LEDを点灯する場合は:

1. 抵抗電圧 = 3.3V - 2.0V = 1.3V
2. 抵抗 = 1.3V / 0.02A = 65Ω

抵抗は標準値で提供されているため,最も近い値 (68Ω) が適切である.

注記:これらの値は近似値で,常に部品仕様と確認します.

• 色:赤,緑,青,黄色,白色などで提供されています それぞれが独自の電圧要求と明るさプロファイルを持っています
• 照明:ミリカンデラ (mcd) やルメン (lm) で測定される.インディケーターは照明源よりも濃度が少ない.
• パッケージタイプ:オプションには,回路板設計に基づいて選択された透孔 (DIP) または表面マウント (SMD) の構成が含まれます.

MakeCodeのビジュアルプログラミング環境は,LED制御を初心者向けに簡素化し,以下のようなプロジェクトを可能にします.

• 交通信号:交差点制御をシミュレートするために赤,黄色,緑のLEDを使用
• パルス効果:徐々に明るさを変化させることで呼吸パターンを作り出す
• オーディオ ビジュアライザーLEDの強度と音楽の周波数と振幅を合わせる

LEDの基礎を理解し レジスタの計算を習得し プログラミングツールを利用することで 初心者でも 電子機器のエキスパートは 創造的な概念を機能的なデバイスに 変えることができます