７セグメントＬＥＤの抵抗値は？

質問

赤色7セグメントＬＥＤを５Ｖで使用する場合抵抗値はどの程度にするものでしょうか？（多分Ｖｆ＝1.4位？）2桁タイプですがダイナミックドライヴ制御の為多少多めに電流を流す抵抗値にしたほうがいいのでしょうか？また実際に設定抵抗値分電流が流れるのでしょうか？
（通電時間は5～7ｍｓくらいで調整、ＰＩＣで制御）
切替をだんだん早くするとそれに合わせて暗くなってしまいます。
電池使用で昇圧して５Ｖの関係で少しでも消費を抑えようと思ったので抵抗値は1ｋを使用していましたがやはり大きすぎでしょうか。。
（常時通電させると十分点灯します。）

回答No.1

inara1 · ベストアンサー

PICを使った7セグメントLEDのダイナミック駆動というのは資料 [1] の88ページの図3.7のような構成でしょうか。

＞多少多めに電流を流す抵抗値にしたほうがいいのでしょうか？
見た目の明るさだけで抵抗値を決めてはいけません。LEDが点灯しているときの電流が、規定されている「最大電流」を越えないような抵抗値にする必要があります。

たいていの7セグメントLEDの最大電流は20mA程度です [2]。電源電圧を Vcc [V]、LEDの最低動作電圧を Vfmin [V]、電流制限抵抗を R [Ω] とすれば、LED点灯時に流れる電流 If [A] は
　　　If = ( Vcc - Vfmin )/R --- (1)
で計算できます。これがLEDの最大電流 Imax を越えないような抵抗値 R を選ぶ必要があります。つまり
　　R > ( Vcc - Vfmin )/Imax
とする必要があります。例えば、秋月の7セグメントLED（C-552SR、A-552SR）の場合、Vfmin= 1.6V、max = 20mA ( 0.02A) なので、Vcc = 5V なら R > 170Ω とします。資料[3]の回路ではR=150Ωとしていますが、Vf が2V付近のLEDの場合、これくらいの値になります。Vf の値はけっこうばらつきます。Vf が小さいほど電流が大きくなるので、If の最大値の計算では Vf の最低値（Vfmin）を使っています。LEDの電流値が最大電流を越えてもすぐに壊れるわけではありませんが、寿命が著しく短くなるので Imax を越えないように設計すべきです。

LEDの明るさにはいろいろあります。低輝度タイプのLEDをダイナミック点灯させた場合、電流値を Imax 近くまで大きくしても暗いかもしれません。その場合は、高輝度タイプに変更したほうがいいでしょう（資料 [2] の表の右端が輝度です。C-552SR、A-552SRは高輝度タイプ）。低輝度タイプのLEDしかない場合には、資料 [1] の図3.6のように、スタティック駆動（常時点灯）にする方法もあります。

＞実際に設定抵抗値分電流が流れるのでしょうか？
式（１）で計算される電流が流れます。ただし、点灯時電流値 If が同じでもダイナミック点灯は常時点灯していないので、常時通電させたときよりも暗くなります。

[1]　PICによる7セグメントLED駆動方法　http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/37/37271/37271_3syo.pdf
[2]　7セグメントLEDのデータシート（C-552/A-552シリーズ）　http://img.akizukidenshi.com/images/org/para552.jpg
　　　見にくいですが、データシートの表の9行目のIfが最大電流です。
　　　秋月で売っている552SR（SRはSuｐerRed:高輝度赤色）の場合、Imax = 20mA、Vf = 1.6V～2.1V
[3]　１６Ｆ８４を使った７セグメントＬＥＤ表示の時計　http://www4.zero.ad.jp/electronics/clock/seven_a/clock1/clock1.html
　　　駆動回路　http://www4.zero.ad.jp/electronics/clock/seven_a/clock1/clock1c.html

お礼

遅くなりましたが回答ありがとうございます。抵抗値の設定は意外と重要ですね。資料も色々参考になります。