秋月ファンクラブ掲示板 過去ログ

LED調光回路 - inara1

2012/02/18 (Sat) 10:00

動作電流20mAのLEDを3個「直列にしたものを10列並列接続した、合計30個のLEDに流れる電流を、可変抵抗(VR)で連続的に変える回路です。可変抵抗に流れる電流はごくわずかなので、一般的(安価)な可変抵抗が使えます。

10列のLEDに流れる電流の和を一定にする定電流回路になっているので、電源(バッテリー)電圧が11V以上あれば、電源電圧が変動してもLEDに流れる電流の変化は少なくなっています。本来は、10列のLEDのそれぞれの電流を一定にするのがいいのですが、そうするとそれぞれの列にトランジスタが必要になって配線が大変なので、10列のLEDに流れる電流の総和(抵抗R5に流れる電流)を一定となるようにしています。添付図の右下のグラフは、可変抵抗の抵抗値を変えたとき(回転させたとき)の、電源電圧とLED電流の関係です(回路シミュレータによるシミュレーション結果)。可変抵抗を最大にしたとき(右に回しきったとき)のLED電流は23mA程度になっていますが、この値はトランジスタのバラツキによって若干変わるので、少し大目になるようにしてあります。

LEDに直列に入った抵抗(10Ω)は、LEDの動作電圧のバラツキによる列ごとの電流値のバラツキを抑えるものです。この抵抗を220Ωにすると、電圧の余裕がなくなって一定電流にできないので、抵抗値を10Ωに減らしています。10Ωの抵抗は許容電力が1/4Wの小型のもので構いません。

各列のLEDに20mA流したとき、抵抗R5に流れる電流は200mAになるので、R5の発熱量は 5*0.2^2 = 0.2Wと、少々発熱が大きくなります。10Ω・1/4Wの抵抗を2本並列接続して、5Ω・1/2Wの抵抗を作るといいです(そうすれば10Ω・1/4Wの抵抗だけで済む)。R6以外の抵抗は1/4Wタイプをそのまま使って構いません。

抵抗(1/4W) http://akizukidenshi.com/catalog/c/crd25s/
NJM431 (30円) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00431/
可変抵抗(100kΩ) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00248/
可変抵抗つまみ http://akizukidenshi.com/catalog/c/cknob/

Re: LED調光回路 - な

2012/06/21 (Thu) 17:24

はじめまして、なおたと申します。
5Vの電源を使用して同じような調光をしたいのですが、良い方法ありますか?

Re: LED調光回路 - inara1

2012/06/21 (Thu) 21:24

inara1です。
この回路はLEDを3個直列にしたものを光らせるものなので、「LEDの動作電圧(Vf)×3」以上の電源電圧が必要です。

「1個のLED+抵抗」を並列接続した構成にすれば、5Vの電源電圧でも、同じような回路で調光できます。

光らせたいLEDの動作電圧(Vf)と、動作電流(1個のLEDを光らせるときに流す電流)と、LEDの個数を補足してもらえば回路図を添付します。

Re: LED調光回路 - な

2012/06/23 (Sat) 04:05

inara1 さま
助かります、3.3V30mAのLEDを5V3000mAのバッテリー駆動で50個~70個点灯
させたいと思っていますが
可能でしょうか?

Re: LED調光回路 - inara1

2012/06/23 (Sat) 09:41

5V電源のLED調光回路を添付します(画像をクリックすると拡大表示されます)。

可変抵抗を右に回すとLEDが明るくなります。可変抵抗を右に回しきると、LEDに
100mA程度の電流が流れてしまい、LEDが劣化する可能性があるので注意してくださ
い。

LEDに流れる電流は、10Ωの抵抗の両端の電圧から分かります。
  LED電流(mA) = 10Ωの抵抗の両端の電圧(mV)/10
LEDに30mAの電流が流れているとき、10Ωの抵抗の両端の電圧は300mVになります。
可変抵抗を最初に左に回しきっておいて、徐々に右に回していったときの10Ωの抵
抗の両端の電圧を測定し、どれくらいのところで30mAになるか確認しておいて、そ
れ以上右に回さないようにしてください。

LEDの個数を増やすときは、10Ωの抵抗と直列接続したLEDの組を並列につないで
いってください。LEDに流れる電流の総和が0.5Ωの抵抗に流れます。この電流が大
きいと抵抗の発熱が大きくなるので、発熱に強いセメント抵抗を使っています。

トランジスタが熱くなるときはヒートシンクをつけてください。

LEDの極性に注意してください(リード線の長いほうが+)。

Re: LED調光回路 - な

2012/06/23 (Sat) 12:48

inara1 さま
とてもわかりやすく、簡単な回路で助かります、近々にパーツを買いに秋月に行こ
うかと思います^^
ついでにチョット質問なんですが、この回路で調光をすると、明るさがスムーズに
変わって行くのでしょうか?
うまく表現できないのですが、パラパラしたりしないで、自然に明るさが変わる感
じにできるのでしょうか?
色々と質問してすみません。

Re: LED調光回路 - inara1

2012/06/23 (Sat) 13:49

>この回路で調光をすると、明るさがスムーズに変わって行くのでしょうか?
はい、スムーズに変化します。こちらで動作確認したときの写真を添付します。0.
5Ωの抵抗はなくてもいいです。写真では0.5Ωの抵抗の部分を短絡しています。

Re: LED調光回路 - な

2012/06/23 (Sat) 16:35

inara1さま
いろいろとありがとうございます、写真まで添付いただいて
次の休みの日にでも早速買出しに行きます!!

Re: LED調光回路 - inara1

2012/06/24 (Sun) 09:53

実際に動かしてみたらまた投稿してください。ときどき見に来ます。