LEDの抵抗

質問

故障したスクーターのライト代わりに使おうと思い立ってLED懐中電灯を分解したのですが抵抗を入れる必要が分からず困っています。

問題の懐中電灯は高輝度LEDが円形の基板に32個並列にハンダ付けされていて懐中電灯本体（100%金属製ですが素材は不明です）を電線代わりにして通電する構造らしいと分かりました。配線し直して正常点灯を確認済です。

ただ、LEDがむき出しで取り付けられており基板にも抵抗らしき物が見当たりません。電源は単4×3本の直列です。（バイクからの供給は12Vなので使ってません）懐中電灯本体が抵抗の役割をしていた？という推測もあったのですが（そもそもこのLEDの電流・電圧がいくつなのかすら分からないのですが）本体をバラすならばやはり抵抗を付けてやらないといけないのか、見当が付きかねています。

分解後に一応配線し直して正常点灯しましたが長時間使い続けると段々LEDが焼けて来るとか怖いのでまだ仕上げずにいます。電気関係は殆ど理解できず状況説明も非常に曖昧で申し訳ないのですがお判りの方ご回答頂ければと思います。

回答No.4

pochi_won · ベストアンサー

No3の補足です。

抵抗の選定には、許容電力も考慮してください。
これを超えると、抵抗が燃えます。
Ｗ＝Ｉ＾２×Ｒです。
例えば、計算結果が０．４５Ｗだったら、余裕を見て１Ｗの物を使うとかしたほうが良いです。

ちなみに、電流値は少し少なめに計算したほうが安全です。

お礼

許容電力は全然考えてませんでした。（というか知らなかったです）LED32個並列で抵抗を一個付けるだけだとやはり燃える可能性もあるらしいというので余裕を見て1W/1Ωの酸金抵抗を付けてみました。

とりあえずバイクに装備して使ってみましたがやはり屋外では暗く感じます。でもこれで整備不良で警官に止められる心配が無くなったので安心して走れます。

色々とご指南有難う御座いました。

回答No.3

pochi_won

>今回教えて頂いた式の（12-4.5）÷0.020ではR=375と
>なったのですが、この「12V」というのは何に当たる
>のでしょうか？（20mAで最大12V流れるという事でし
>ょうか・・・）
説明が不足していたようですので、補足します。
今回ご質問の内容は、市販のユニットをばらしてバイクのバッテリーで使用すると言うことでしたので、まづ市販のユニットについて考えます。
市販のユニットは乾電池３本分の電圧（４．５Ｖ）で、外付け抵抗無しで動作しているとの事ですので、このＬＥＤユニットは、４．５Ｖの電圧で適正な電流が流れていると予測されます。
次に、このとき流れている電流が２０ｍＡであったと仮定すると、同じ量の電流をバッテリー電圧（１２Ｖ）から供給しようとすると、１２－４．５Ｖの電圧降下が必要になります。
この電圧降下を外付けの抵抗でまかなう為には、
電圧降下分の電圧（７．５Ｖ）÷流す電流（０．０２Ａ）の抵抗値が必要になるので、前回のような回答をしました。
しかし、実際には４．５Ｖで流れている電流が２０ｍＡとは限りませんので、テスタなどで測定してから計算したほうが確実です。

補足

なるほど。いつのまにかバイクのバッテリーで使用…という話になってましたか…。（そっちでやった方が良いというお勧めはありましたが今回応急処置なので単4乾電池3本で、と書いたのですが）

回答No.2

pochi_won

ＬＥＤの特性にＩＦ－ＶＦカーブがあります。
下図のようなカーブですが、これはＬＥＤの両端の電圧に対して流れる電流の量についての特性です。

Ｉ│　　／
↑│　／
　│ /
　│/
　└────
　　　→Ｖ
また、上記とは別に、絶対最大定格で順方向の電流値の上限が定められています。

質問の内容では、乾電池３本（４．５Ｖ）となっていますので、おそらく、この電圧で得られる電流値が絶対最大定格を下回るように、直列に接続されていると思われます。
例えば、１．５Ｖで２０ｍＡ流れるＬＥＤの最大定格が５０ｍＡであれば、３本直列に接続すれば、良いということです。

ご質問の抵抗についてですが、ＬＥＤには１５～２０ｍＡ程度流すのが一般的なので、仮に２０ｍＡ流れていると仮定すれば、（１２Ｖ－４．５Ｖ）÷２０ｍＡで抵抗値が求められると思います。

補足

昨日このサイトで調べた式を参考に計算したんですが
白色LED定格3.6V、アルカリ単4が1.5V/25mA～20mAとして

R＝（電源電圧－LEDにかける電圧）÷LEDに流す電流
　　　R=（4.5-3.6）÷0.025= 36
　　 　　　 もしくは÷0.020= 45
・・・となりました。（多分間違ってますが）

今回教えて頂いた式の（12-4.5）÷0.020ではR=375となったのですが、この「12V」というのは何に当たるのでしょうか？（20mAで最大12V流れるという事でしょうか・・・）

確か電圧が0.5上がるだけで電流は一気に6倍とか、どこかで読んだ気がしますが、3.6VのLEDに4.5V流す場合など当然抵抗は必要と素人考えで思ってしまうんですが・・・

回答No.1

hirokazu5

チップ抵抗が付いているかもしれません。
もういちと良く見てみましょう。

なお、その懐中電灯のLEDはいわゆる「ふつーの」LEDと思われます。
この用途であれば、ラクシオンLEDなどの名前で売られている1Wとか3Wとか5WとかのLEDがお勧めです。

電源は乾電池よりも、電気工作で12Vから所定の電圧まで落とすものを作ったほうが実用的でしょう。

補足

チップ抵抗らしきものも探してみましたが基板が2重になってる様子も無くスペース的にも基板上に抵抗の配置は無いようでした。（ただ、基板中央に「１１９」という数字が入っているのを見つけましたがハンダで埋まってます）

LEDはかなり明るかったので高輝度かと思いましたが確証無く、普通のLEDかもしれません。

お勧め有難う御座います。色々調べてみました。ただ今回はバイク屋がお盆休み明けまで修理してくれないのと引越しが重なって時間的余裕が無いため応急処置にと考えています。