LED回路とは

LED回路は、発光ダイオード（LED）に電力を供給するために使用される電力回路です。 最も単純なLED回路は、電圧源、電圧を下げる抵抗、およびLEDで構成されています。 LED回路には、スイッチやセンサーなど、他のコンポーネントも含まれる場合がありますが、これらはLEDに電力を供給する際の基本的な原則には影響しません。

LEDは安価で、信頼性が高く、堅牢で、エネルギー効率に優れています。 LED回路は、電子機器、自動車、および電化製品で一般的な機能になり、インジケータライトおよび軽度の照明として機能します。 家庭用アプリケーションを備えた大型のLEDが開発されており、これらは将来重要になることは間違いありませんが、この議論は小型のLEDに適用されるLED回路の要素に焦点を当てます。

LEDはシンプルなソリッドステートダイオードです。 ダイオードは、接合部と呼ばれる電流の経路に半導体材料を少し挿入することにより、電子を一方向にのみ流すデバイスです。 LEDでは、この半導体材料は電流が流れると光子の光子を放出するように特別に処理されます。 電流がLEDを正しい方向に流れると、順方向にバイアスがかかり、接合部の半導体材料が発光すると言われています。

電流の流れが逆バイアスである場合、逆バイアスと呼ばれる状態で、半導体材料を電子が流れず、光は放出されません。 過剰な逆バイアス電圧は接合部を容易に損傷するため、この逆ブレークダウン電圧は保護する必要があります。 このため、LEDに電力を供給する場合は、直流よりも直流が優先され、バッテリーを理想的な電源にします。

過剰な順方向バイアス電圧もLED接合部を損傷する可能性があるため、ほとんどの場合、抵抗を使用してデバイスへの電圧を下げます。 LEDは、順方向バイアスまたはVfの下での電流引き込みと抵抗電圧降下の両方に関してメーカーによって定格が定められており、LED回路の抵抗を選択する際にこれらを考慮する必要があります。 必要な抵抗の値は、電源電圧からLEDの抵抗電圧降下を差し引き、その結果をLEDの記載されている電流定格で割ることによって計算できます。

逆降伏電圧の危険性により、LEDを正しい極性でLED回路に配置することが重要になります。 LEDは電子がカソードからアノードに通過できるようにするため、LEDはカソードを電源の負極に接続し、アノードを正極に接続するように配線する必要があります。 製造業者はいくつかの方法でLEDの極性を示しています。特に、陰極線を短く、平らに、黒色にするか、LEDケースの陰極側を平らにするか、切り込みを入れます。

小さなインジケータライトに電力を供給するために使用される一般的なLED回路は、電源として1.5〜9 Vのバッテリーを使用します。 色によって異なりますが、一般的な順方向電圧降下は約1.8〜3.3ボルトです。 LEDには、おそらく5〜20 mAの電流が流れます。