LED 調光器の作り方

LED は、入力電圧を変化させるだけでは、電球のように調光できません。代わりに、それらを流れる電流は、LED と直列に配置された抵抗によって、または定電流レギュレータなどのより高度な方法によって直接制御する必要があります。 LED には安定した内部抵抗がないため、適切な照明に十分な電流よりも多くの電流が流れる傾向があります。それらが明るく光るにつれて、温度が上昇し、内部抵抗がさらに減少し、最終的に半導体を破壊する暴走熱サイクルにつながる可能性があります.このため、ほとんどの場合、ドライバ回路が必要になります。幸いなことに、LED への電流を調整するという問題を解決すると、信頼できる調光方法も提供されます。

ステップ 1

抵抗値を計算します。 9 ボルトのバッテリを使用し、20mA の LED を駆動する場合、電圧/アンペアの式から抵抗値が得られます。 9 ボルト / 0.020 アンペア =450 オーム。抵抗器の電力要件を決定するには、式 P =I^2_R を使用します。つまり、電力は、回路を流れる電流 (アンペア) を 2 乗し、抵抗値 (オーム) を掛けた値に等しくなります。この特定のケースでは、P =0.02A^2_450 オームで、0.18 ワットに相当します。 1/4 ワット (0.25 ワット) の抵抗器が一般的なタイプであり、十分すぎるほどです。

ステップ 2

ワイヤー ストリッパーを使用して、2 本の 9 ボルト バッテリー端子ワイヤーのそれぞれから約 1/8 インチの絶縁体を剥がします。また、ジャンパー線を数本用意し、適切な長さに切断し、端から絶縁体を事前に剥ぎ取ります。これは後で役に立ちます。

ステップ 3

抵抗器の一方の端を 9 ボルト バッテリー クリップの赤いワイヤーにはんだ付けします。抵抗器の反対側をポテンショメータの一方の端にはんだ付けします。

ステップ 4

LED の短い方の端を 9 ボルト バッテリー クリップの黒いワイヤーにはんだ付けします。ここで極性が重要になります。バッテリーのマイナス側は、LED のマイナス側に接続する必要があります。これは、短いリード線でマークされています。

ステップ 5

LED の自由端をポテンショメータの自由端にはんだ付けして、回路を完成させます。

ステップ 6

9 ボルト バッテリーをバッテリー クリップに差し込みます。 LED が点灯します。そうでない場合は、ポテンショメータを一方の端または他方の端に向けます。回路にインラインの 450 オームの抵抗器は、ポテンショメータをオンにしても LED に過大な電流が流れるのを防ぎます。ポテンショメータの一方の極端では LED は最大輝度になり、他方の極端では LED は最大に暗くなるか、完全にオフになる可能性があります。

ヒント

高出力 LED の場合、単純な直列電流制限抵抗では不十分です。回路と直列の抵抗器は、それを流れる余分なエネルギーを燃焼させ、熱の形で放散します。高電圧源から LED に使用される低レベルまで下げると、膨大な電力損失が発生します。これらの理由から、中出力から高出力の LED を駆動する場合は、スイッチング電流レギュレータを使用する必要があります。このような回路は一般に、PWM 出力と電流センス フィードバック メカニズムを採用し、比例積分微分制御を採用しています。