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LEDに抵抗を接続する理由｜LTspiceで始める実用電子回路入門
今回はそんな方のために、「LEDになぜ抵抗を接続するのかを改めて考えてみる」というテーマで話をしていきます。
なおこの動画の続きはCQ出版のメルマガの方で解説しています。
こちらも併せて見てみてください。
この記事を最後まで読むと、LEDになぜ抵抗を接続するのかが理解できるようになりますので是非最後までご覧ください。
LEDとは
まず前知識として、 LED とはそもそもどんなものかを簡単に説明します。
構造としては正孔を多く含んだ P 型の半導体と、電子を多く含んだ N 型の反動体がくっついた構成になっており、いわゆる「 PN 接合」と呼ばれています。
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この PN 接続は普段は電気的に釣り合っているため、電子が移動することはありません。
ですが外から電圧を加えると、バランスが崩れて徐々に電子が移動し電流が流れ始めます。
そして、あるしきい値を境に急激に電流が流れるという特性があるんです。
横軸を「外から加えた電圧の大きさ」、縦軸を「流れる電流」とすると以下の画像のグラフのようなカーブを描きます。
この特性を LED の「順方向特性」や「 Ｖｆ特性」などと呼んだりします。
そしてLED には必ず抵抗がセットで接続されます。
世の中のLED製品を見てみる
世の中の LED 製品をいくつかピックアップして、確認してみましょう。
まずは秋葉原で買ってきた LED テープを見てみます。
LED テープは以下の画像のように、テープ状の細長い線にたくさんの LED が載った製品で、５Vの USB に挿すだけでたくさんの LED をつけることができるんです。
以下の画像のように、よく中身を見てみると等感覚に並んで LED の間に抵抗が接続されていることが分かります。
最後は、「AgIC」という導電インクのスターターキットについてきた LED を見てみましょう。
「AgIC」は紙の上にお絵描き感覚で回路を作ることができるので、手軽に電子工作を楽しめる製品です。
以下の画像のように、 LED を簡単に付けることができました。
そしてこの回路も LED だけが接続されているように見えますが、 LED の基板を拡大してみると、しっかりと抵抗が乗っていることがわかります。
このように世の中の製品には 、LED とセットで必ず抵抗が乗っていることが確認できました。
LED に抵抗接続する理由
それでは最後に、 LED に抵抗接続する理由を紹介します。
結論として、抵抗を接続する理由は以下の３つがあります。
- LEDの保護
- LEDの光量の安定化
- 電源の保護
抵抗を接続する理由について、詳しく見ていきます。
まとめ
今回は LED に抵抗を接続する理由について紹介してきました。
ここで話した内容については概要レベルまでなので、より詳細に知りたいという方はメルマガの方も見てみてください。
メルマガの方では、動作点のより詳細な考え方やシュミレーションでの動作点解析の仕方などを説明しています。
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