LEDの適正な抵抗は？

質問

家電製品の点灯ランプをLEDに変更（換装）しようと考えてます。

その際にどの規格の抵抗を使用したらいいのかが分かりませんので、よろしくお願いします。

具体的には、以下のようなLEDを使用予定です。
LEDのVf＝3.4V、If＝20mA
点灯ランプ部分の電圧（実測）20V
抵抗値を計算すると830Ωとなります。

１．上記のような場合、820Ωと910Ωのどちらの抵抗を使った方がいいでしょうか？
（購入を予定してる店には、830Ωの抵抗が販売＝通販されてないので）

２．適正な抵抗値以上の抵抗を使った場合、適正な抵抗値以下の抵抗を使った場合、それぞれどのような現象（トラブルなど）が起こる可能性がありますか？

３．どのＷ数（1/4Ｗ・1/2Ｗ・1Ｗ）の抵抗を使えばいいでしょうか？
　　（その理由も教えて下さい）

４．もし、適正なＷ数以上・以下の抵抗を使った場合に考えられる現象（トラブルなど）は、それぞれどんなことがありますか？

電気・電子の分野は全くの無知なので初歩的な質問で申し訳ありませんが、よろしくお願い致します。

回答No.1

poyo3 · ベストアンサー

あまり専門ではありませんが電子工作レベルです。
(1)上記のような場合、820Ωと910Ωのどちらの抵抗を使った方がいいでしょうか？
＞定格ぎりぎりで830Ωですからどちらかを選べば910Ωでしょう。
しかし実際に定格ぎりぎりで電流を流す事はないと思います。
通常のＬＥＤの場合大体10ｍＡくらいが一般的では？ですから1660Ω位この辺なら多少前後してもいいかと（1.5ｋΩ？）
(2)適正な抵抗値以上の抵抗を使った場合、適正な抵抗値以下の抵抗を使った場合、それぞれどのような現象（トラブルなど）が起こる可能性がありますか？
＞抵抗値が小さければ当然電流が多く流れます。そうすればＬＥＤの寿命はかなり縮みます。（早ければ数時間から数十分）
抵抗が大きければ電流が少ないわけですから多少暗くはなるかと又電流が少なくなりすぎると明るさが不安定になりやすいかも
(3)どのＷ数（1/4Ｗ・1/2Ｗ・1Ｗ）の抵抗を使えばいいでしょうか？
抵抗にかかる電力は20－3.4＝16.6Ｖ
流す電流を仮に定格とすれば20ｍＡ（0.02ｍＡ）よって16.6×0.02＝0.332Ｗ　なので1/2Ｗ（最低で）
10ｍＡなら16.6Ｖ×0.01＝0.166Ｗ（最低で1/4Ｗ）でいいかと思います。（多分）
(4)もし、適正なＷ数以上・以下の抵抗を使った場合に考えられる現象（トラブルなど）は、それぞれどんなことがありますか？
＞適正以下だと熱を持ちます、そして煙がでて焼けます。（なので使用可能電力にはくれぐれむ注意）
定格以上はこの場合とくに問題はないのでは？（定格が大きくなれば抵抗のサイズは大きくなりますが）なので不安であれば耐電力の大きいほうが無難かと思います。
という感じですが専門家ではありませんのであくまで参考までに。
ＬＥＤは表示灯にはいいですが照明用とにはまだ不向きなところもあるようです。（懐中電灯くらいはいいですが部屋の照明とかは無理）

お礼

懇切・丁寧な御回答をありがとうございます。

詳しく解説して頂いて感謝いたします。
説明して頂いたことをまとめてみますと、
端的に言うと、
適正な抵抗値（計算上）であるということを大前提にすれば、
計算上の抵抗値ギリギリよりも大きい抵抗値の抵抗を使った方がいい。
Ｗ数については、計算上のＷ数よりも大きいＷ数の抵抗を使って余裕を持たせた方がいい。

ということですね。

もし、私の解釈に違い（誤解）があれば御指摘ください。

※質問の書き方が悪かったようですが、LEDに換装しようと思っているのは家電製品の表示灯です。

回答No.9

yamame17gou

http://okwave.jp/qa2198414.html
リンク不完全時は「AC DC 判別」で検索。
では頑張って。

お礼

検索すれば分かることでしたね。
申し訳ありませんでした。

再度の御回答をありがとうございました。

回答No.8

yamame17gou

追伸：「家電機器なのでAC駆動…」の記述（認識）が気になります。
多くの機器は必要によりDC化もします。
20Vがどのような回路、経路で生成されているか？
トランス、抵抗、等、プレーヤー全体回路にも関心を払って下さい。

お礼

御回答をありがとうございます。

回路によっては、DC化されてる場合もあるというのは知りませんでした。
貴重なアドバイスをありがとうございました。

色々な抵抗値・W数の抵抗をLEDに接続した数種類のLEDを用意して、LEDテスターで事前に光量をみて、変更箇所の電圧も何度も測定して最終的に実装しようと思ってます。

素朴な質問で申し訳ありませんが、
変更箇所がACで流れているのか、DCで流れているのかを知るには、どうすればいいでしょうか？
テスター（電流計）で確認できますか？

回答No.7

yamame17gou

組み込む前に机上で実験、電圧・電流・輝度・抵抗発熱状態等、観察し抵抗交換等で実施回路を決定。
以上の習慣で必要知識・技術が身に付いて行きます。
レコードプレーヤーの照明と言うことですが麦球配線を外し二本の配線間に抵抗、LED、（無くても良いが、ダイオーも入れる）を仮接続。上記同様のことをして下さい。
抵抗はいくつか用意（入手しやすい近似値で良い）W数も1/2、1/4両方用意、決定は自分でする、楽しいものです。

回答No.6

poyo3

一応誤解が無いように抵抗の定格電力は絶対に超えないほうがいい。
瞬間的ならまだしも連続して定格以上の電流をながすとしばらくして煙がでます。（上限の超え方によりますが）
抵抗値については流したい電流に合わせて設定すればよいかと思います。ただ流せる電流ぎりぎりに設定する場合には注意が要るということです。
今回は表示灯という事ですからあまり電流を流す必要は無いのではないかと思います。（10ｍＡ以下で十分かと思います。）
また他の回答を見ると表示部分は現在ＡＣ（交流）なのでしょうか？
その場合は測定電圧×√2になります。
（交流の表示は実行値（？）で最大電圧が表示されているわけではありません。整流してＤＣにすると√２倍位になります。）
なのでＡＣであれば抵抗値は気をつけたほうがよいかと。また電圧が割りと高め（？）であれば逆方向電圧も考慮したほうがいいかもしれません。
実際に抵抗がどの程度熱を持つかが気になるのならとりあえずいきなり実装する前に電池等で実験する事をお勧めします。そのほうが必要な明るさを設定しやすいのでは無いかと思います。流す電流が少なければ抵抗の発熱もすくなくて済みますし。
ついでに家電製品に手を加えるとたとえそれが原因でなくても壊れた場合、修理対象外になると思いますので。

お礼

再度、御回答をありがとうございます。

抵抗の定格電力を超えないように気を付けます。
発煙・炎上・火災は絶対に回避するためにも。

整流してＤＣにするとＡＣ（交流）の測定電圧×√2になるということは盲点でした。
この点も考慮して設定します。

色々な抵抗値の抵抗をLEDに接続した数種類のLEDを用意してLEDテスターで事前に光量をみて、変更箇所の電圧も何度も測定して最終的に実装しようかと思ってます。

回答No.5

TinyPine

レコードの照明用のランプだとすると、ac駆動でしょう。
acの実効電圧はルート2だから気をつけてください。
20v acなら実効電圧は28vに成ると思います。20vで設計すると、ledの絶対定格を超えてしまうかも。

お礼

何度も回答して下さって、ありがとうございます。

家電機器なのでＡＣ駆動ですが、換装を予定している部分の電圧を測りまして、実際は21vあったんですが、計算しやすいようにキリ良く20vとして質問しました。

ＡＣ駆動の場合、実測値（テスター計測で21v）を電源電圧の基準として計算するのはマズイですか？

交流電源（ＡＣ駆動）の場合は、直流と違う他の計算方法があるんですか？

※実際にスタイラスライトをLEDに変更された方がいるようで、その人の作業手順によればテスター計測の実測値を基準に計算して換装して現在もトラブルもなく正常に動作しているようです。
（その人は知り合いではないので詳しくは・・・）

回答No.4

TinyPine

製品に組み込みは何かあった時、たとえば抵抗の値を間違えて発煙等が発生してもわかりにくいですよね。
最初は誰でも素人ですから、挑戦する事が無ければ上達しません。
だから、実験回路で、障害が発生した時に直ぐに分かる状態にしておいて、理解して行くと良いとおもいます。

もっとも、私も中学時代、作った回路が、下手をすると火事に成っていたかも知れない状態にした事があります。直前で気がついて、電源を切ったから良かったですが。

20vの電源は十分火災の原因になり得ますので、機器組み込みでやる場合は十分注意して下さい。

お礼

再度の御回答をありがとうございます。

そうなんです、一番危惧してるのがアドバイス・御指摘の発熱・火災ということなんです。

ですから、慎重に下調べをして実行しようと思い、調べても不明な点・不安な点を質問した訳です。

LEDに換装をしようと思ってるのは、オーディオのターンテーブルのスタイラスライトなんです。
現在は麦球ですが、そろそろ切れそうなので・・・

組み込み部分の換装ですが、一応は露出してますので、換装後は発熱・発煙が発生してないか気を付けて見るようにします。

回答No.3

TinyPine

2. の訂正　以下の状態も質問にあったのですね。
　適正抵抗以下の場合、Ifが増えて、LEDの絶対定格を超えてしまうと、破壊されます。

LEDは照明にはまだまだですが、最近私が使ったLEDではVfが4V Ifが700mAと言うのがあります。照明用です。かなり明るかった。
50ccのバイクの照明程度には光っていた様です。
車ではトヨタレクサスのヘッドライトがLEDに成った様ですね。
ヘッドライトだけで60万円だそうです。

お礼

追加の御回答をありがとうございます。

抵抗値もＷ数も計算上の適正値よりも大きい抵抗にすればいい訳ですね。

照明器具にLEDが普及するといいですよね☆

回答No.2

TinyPine

1. 絶対定格の20mAを超えるとLEDが破壊される可能性が出てきますから、830OHMより大きな抵抗を使用します。

2. 当然、発光量が少なくなります。　ただし見分ける事が不可能な差です。

3. W = I x I x R ですから、　0.020 x 0.020 x 910 = 0.36W
従って1/2W　で大丈夫でしょう。
4. 当然抵抗が焼けて発火の危険性があります。

電気・電子の分野は全くの無知なので初歩的な質問で申し訳
無知ならばこの様な事はやるべきでは無いと思います。

お礼

早速の御回答をありがとうございます。
一つ一つの質問に丁寧に答えて下さって感謝します。

厳しいお言葉・ご指摘まで頂きまして、心して自己責任でLEDの換装に挑戦したいと考えてます。

せっかく御指摘を頂きましたので、お聞きしたいのですが、
回答者さんは、専門家とのことですが、専門家の立場では、
無知な素人は、どのレベルの工作から始めるべきだとお考えですか？

それとも無知なド素人は、何もするなというお考えですか？

初めは誰でもド素人、だからこそ挑戦したいと思うんですが・・・
率直に言うと『無知な素人やけど、やってみたいねん』ってことです。