ＬＥＤについて

質問

ＬＥＤを使うときの必要な抵抗を計算すると、ＶＦが１．８Ｖのとき、
３Ｖ、２０ｍＡで６０Ω
１２Ｖ、２０ｍＡだと５１０Ωになります。

ＬＥＤは長寿命が長所ですが、定格を超えて使うと、寿命が短くなるといいます。
同じ２０ｍＡの電流が流れているのに、３Ｖと１２ＶではＬＥＤにかかる負担が違うん
じゃないか、あるいは逆に負担は同じでも１２Ｖでやったほうが明るいんじゃとか、
思うんですが、どう考えたらいいのでしょうか。

回答No.1

86tarou · ベストアンサー

ＬＥＤに大元の電圧（３Ｖや12Ｖ）が掛かることはないので関係無く、単に電流だけに依存します（ＬＥＤに掛かる電圧と電流に相関関係はありますが）。なので、明るさも寿命も同じです（データシートのグラフを見れば分かります）。

回答No.6

toy-ut

LEDの駆動電圧は皆さんの回答と同じで、同じ電流ならあなたのケースは共に同じです。

あと定格を超えて使うのは寿命低下を引き起こします。

リモコンのようなパルス発光する場合は、通電時間が短くなるので内部温度上昇が低くなり少し寿命低下量が小さくなります。

寿命を気にされているようですので、単に照明としてLEDを使う用途でも直接光量が重要ならパルス駆動も考えられたらどうでしょう。人の目には30Hz以上の点滅でチカチカしてても判りませんし。

補足

皆さん、回答ありがとうございます。
よくわかりました。

回答No.5

isoworld

他の方の回答にもあるように、ＬＥＤにかかるストレス（負荷）もＬＥＤの発光強度も、ＬＥＤの順方向電圧降下（Ｖf）とＬＥＤに流れる電流Ｉfだけに関係し、電源が３Ｖであろうが１２Ｖであろうが、一切関係ありません。
　ＬＥＤの消費電力は　Ｖf×Ｉf　です。「定格を超えて使うと、寿命が短くなる」というより、ＬＥＤのジャンクション（接合部）温度によって寿命が変わります。ジャンクション温度はＬＥＤの消費電力（Ｖfはほぼ一定ですからＩfによると考えてもＯＫ）が大きくなるほど上昇します。
　ジャンクション温度は周辺温度にも左右されます。高温の環境下で使用すると寿命を縮めることになります。
　ＬＥＤの消費電力（または消費電流）、周辺温度、ジャンクション温度、寿命の関係は、規格や仕様に書かれている特性やデータをみないと分かりません。推奨Ｉf電流値以内で使うと、寿命については心配ないと思われます。

回答No.4

walkingdic

ＬＥＤを使うときの必要な抵抗を計算すると、ＶＦが１．８Ｖのとき、

＞３Ｖ、２０ｍＡで６０Ω
（３Ｖ－１．８Ｖ）／２０ｍＡ＝１．２／０．０２＝０．６／０．０１＝６０Ω。

＞１２Ｖ、２０ｍＡだと５１０Ωになります。
（１２Ｖ－１．８Ｖ）／２０ｍＡ＝１０．２／０．０２＝５１０Ω。

ですね。

>同じ２０ｍＡの電流が流れているのに、３Ｖと１２ＶではＬＥＤにかかる負担が違うん
じゃないか

いえ、負担も同じだしどちらも同じ明るさです。

>どう考えたらいいのでしょうか。

平たく言うと、先の計算で求めているのは、「抵抗が負担すべき電圧」から必要な抵抗値を求めています。

つまり、電圧上昇分による負担増は全部抵抗が受け持つように計算しているので、当然ＬＥＤに対する負担は全く同じです。負担が同じということは言い換えると光量も同じです。

回答No.3

myeyesonly

こんにちは。
この場合、ＬＥＤの明るさを決めたり寿命を決めたりするのは、流れる電流すので、電源電圧が１２Ｖだろうと３Ｖだろうと同じです。

つまり、電流が２０ｍＡ流れているＬＥＤの両端子の間の電圧は、１．８Ｖなのです。

では残りの電圧はどうなるのか、というと、直列に繋がった抵抗で消費されますので、その分、抵抗が発熱します。
従って、回路（電源電圧）によっては、抵抗の消費電力が大きくなり、ワット数の大きい抵抗じゃないと焼けたりします。

電源電圧が変動するような場合には、抵抗ではなく、定電流ダイオードを使ったりします。

回答No.2

shintaro-2

>同じ２０ｍＡの電流が流れているのに、３Ｖと１２ＶではＬＥＤにかかる負担が違うんじゃないか、あるいは逆に負担は同じでも１２Ｖでやったほうが明るいんじゃとか、

ＬＥＤの場合、通常の電子部品と違って電流駆動で定電圧です。
電流を制限して端子電圧を一定にするための抵抗なのです。

従って、電流が３Ｖだろうが１２Ｖだろうが、ＬＥＤに印加される電圧が１.８Ｖで電流が20mAになるように抵抗値を設定しているので、どちらでもＬＥＤの負担は変わりません。

定格を超えての意味は、定格電流を超えてです。