ＬＥＤで光るアクセサリーを作りたい。電池は？

質問

大人です。夏休みの工作ではありません。
電気回路の経験はほとんどありません。但し、工学部卒ですのでそこそこの基礎知識はあります。（電子回路は苦手でした）

ＬＥＤを使って工作をしたいです。具体的には青色のＬＥＤが強く宝石のように光るアクセサリー的な小さなオブジェを作りたいです。

ＲＳコンポーネンツというネットショップで青色ＬＥＤを見ると
一個数十円から数百円で、よさそうなのが出てきます。
たとえば
オプトデバイス,LED,ASMT-AL00-NMP01,1W Blue 455 nm 2-pin SMT
オプトデバイス,LEDランプ,SLA580BCT3F,5mm,Blue,12deg.,2500mcd
とか。

これらをボタン電池につないで、発光させようと思ったのですが、どれも順方向電圧が３．７Ｖとか４Ｖとか書いてあって、電池一個では賄えそうにありません。

そこで、
質問(1)コンパクトで、青色ＬＥＤを光らせられるよい電池はありますか？
質問(2)ボタン電池を直列につないで４Ｖ以上にしてそれにＬＥＤを直接つないで光らせても良いものでしょうか？
質問(3)アクセサリーとして光らせたままで身に着けて、何か考えられる危険はありますか？

店まで遠隔地なので、通販で買い物をしようと思います。ハンダゴテで、工作しようと思っています。電池ソケットくらいは買おうかとは思っています。

あまり身近に聞く人がいないので、是非アドバイス下さい。よろしくお願いします。

回答No.9

noname#215107

No.5です。

>ＣＲＤの電流値が、ＬＥＤの電流値を少し超えている？というのが最低条件でしょうか。

いいえ、超えてはいけません。LEDのデータシートには、適正な順方向電流（If）が載っており、
流していいのは、電気機器のパイロットランプ程度（パソコンの電源ランプなど）に使うLEDなら１５～２０ｍAが最大です。
「高輝度タイプ」のLEDの場合５ｍA程度でも光るものもあります。

前回のリンク先のCRDは１５ｍAを一定で流します。

３V×３個（CR1616等）　（+）　------ CRD ------LED（Vf=3V)　-----------（－）

これでOKです。CRDには向きがありますので必ずカソード（黒い縞側）を電池の－方向になるようにします。

CRDを使うメリットはもう一つあって、電池を無駄なく使えるという点です。
もし上記の回路を、抵抗に置き換えた場合、電池がヘタって９V→８Vに下がると、LEDが暗くなるか消えてしまいますが、CRDを使うと、最悪７．５Vまで下がっても、新品電池の最初の明るさを保ったままです。

回答No.8

oshiete_poo_V1

液漏れにも気をつけて！一生のお願い！！！

お礼

う。確かにアクセサリーとして使うには大事な問題です。
ありがとうございます。
でもどうやったら液漏れしないように出来るんですか――？！？

回答No.7

tadys

LEDドライバICを使えば１．５Vの電池１個で青色LEDを光らせる事が出来ます。
高電圧の電池と電流制限抵抗を使うより電池寿命が長くなります。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-06465/
インダクタはこちら
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04924/

LEDや電池BOXは上記の秋月電子で購入できます。

DCDCコンバータICで５Vを作って、PICマイコンあたりで点滅させるともっと面白くなるでしょう。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02800/

お礼

あ、ありがとうございます・・・。

でも私の理解を超えてますーー(>_<)。
せっかく教えてもらったのにごめんなさい。

回答No.6

tadys

LEDドライバICを使えば１．５Vの電池１個で青色LEDを光らせる事が出来ます。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-06465/
インダクタはこちら
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04924/

LEDや電池BOXは上記の秋月電子で購入できます。

回答No.5

noname#215107

質問の1番目のASMT-AL00-NMP01,1W Blueの場合、
350mAも流さないといけませんね。

小さな電池ではあっという間になくなります。
でも電池さえ何とかすれば、そのアクセサリがあれば夜道でも明るく照らすでしょうね。

まずはLEDのデータシートを見てください。

これほど明るくなくていいのなら順方向電流が10数mAのものを選んでみてはどうでしょうか。

これならLEDの順方向電圧以上になるように電池を用意して、CRD(定電流ダイオード)を直列に入れれば、
電池が増えても減っても、一定の電流を流してくれるので何も考えずに点灯させることができます。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00186/
CRDとは定電流ダイオードという名前が付いていますが、実はダイオードではなく、
J-FET(電界効果トランジスタ)のソースとゲートをつないだ構造です。

ただし、この提案にも欠点はあります。
CRDを使うためには、CRDに掛かる電圧は4.5V以上でなければなりません。青色LEDのVfが3Vだとすると、
電池は7.5V以上必要です。

CR2032だと3個で9Vなので、十分だと思います。CR1616を3個だと更にコンパクトにできます。
でも電池の電圧が合計7.5Vを下回らない限りCRDが自動で電流を調整してくれますので、この回路は何も考えなくてよく計算もしなくていいのが最大のメリットです。

お礼

ありがとうございます！！

＞まずはLEDのデータシートを見てください。
みましたー(^_^.)その上でよく判らないんです。データシートの中身はほとんど判るのですが、それを現実にどうやって回路に組んだらいいのか、どう判断したらいいかは、さっぱりでした。
理系であっても、実際に電気回路を手を動かして組んだことのない人間とはそんなもので・・・。

＞CRDとは定電流ダイオードという名前が付いていますが、実はダイオードではなく、
＞J-FET(電界効果トランジスタ)のソースとゲートをつないだ構造です。
これは名前だけ判ります。ＦＥＴは学生の時テストに出たので勉強しました。
定電流ダイオードって、こういう風に使うんですね。
すっごく勉強になりました。

ＣＲＤを使うと、抵抗値とか考えなくってもいいんですね！！
ＣＲＤの電流値が、ＬＥＤの電流値を少し超えている？というのが最低条件でしょうか。

CR2032（3個直列）-　スイッチ　―　ＣＲＤ　-　ＬＥＤ－

を、直列につなげたらいいのかな？

ＣＲＤを使わない場合は抵抗を入れたほうがいいですね。その場合電池は二個でもよさそう。
机の中を探したら関数電卓用のCR2032が２個出てきたので、これを使うことにしました。
明るいＬＥＤなら可変抵抗で輝度調整もと思ってましたが、それほどでなければスイッチだけで十分ですね。

あの後探したら順方向電圧が３ＶのＬＥＤも見つけました。一応これで直付も試してみます。
ありがとうございましたー。

回答No.4

nitto3

最近はクリスマスツリーもＬＥＤです、
そんなものを参考にしてみたらどうかな。
今の時期百均にはないかな。

お礼

家にはありますが、切ったら家族に叱られそうです(笑)。ＬＥＤはパーツで買います。

回答No.3

koujikuu

100円ショップのLEDライトは、CR2016×2　で点灯しています,3V×2=6V
（白色LEDも青色LEDも順方向電圧がほぼ同じなので交換可能です）
http://www.kansai-event.com/kinomayoi/led_100/led_100.html

お礼

１００円ショップのＬＥＤライトを使うというのは考えもしませんでした。
ありがとうございます！！
パーツ取りとしてもものすごく使えそうですね。
教えていただいたウェブサイトもものすごく勉強になりました。

さっそく買って分解してみようと思います。

回答No.2

86tarou

No.1です。

心配なので、ＬＥＤのデータシートも見てみました。
前者は懐中電灯にも使うような明るいもので、最大定格も350mA流せるものです。電灯等の光源として使用するのでなければ、こちらは必要ないでしょう（かなり眩しいです）。１Ｗ程度消費するので、当然熱くなります。
後者は最大で30mAと従来のＬＥＤと同等ですので、放熱も気にする必要はないでしょう。なので、こちらをお勧めします。

電流制限抵抗値の決め方↓
http://bake-san.com/led012.htm
http://www.marutsu.co.jp/user/led.php
http://www.nteku.com/photo/led_teikou.aspx

抵抗の電力容量は両端に掛かる電圧×電流で決まりますが、その数倍（２～３倍）はみておいてください。ボリウムで可変する場合、抵抗値を絞れば（低くすれば）、その分食わせられる電力も減るので注意してください。間違って０Ωにしないよう、ボリウムと直列に固定抵抗も入れておくと間違いないでしょうか（固定抵抗の値よりは低くならない）。

お礼

LEDのデータシートまで見ていただいて、ありがとうございます。
商品を選ぶときにワット数がなかったので、どうなんだろうと思っていたのですが、電流値を見ればいいのですね。前者は明るすぎますか。アクセサリーが作りたいので、これはやめておきます。まあ、高いですし。（何となく高い方がいいもの？のようなきがして(^_^.)。）でも多分自分には扱いきれませんね。乾電池なら光らせられるのかな・・。

＞抵抗の電力容量は両端に掛かる電圧×電流で決まりますが、その数倍（２～３倍）はみておいてください。
＞間違って０Ωにしないよう、ボリウムと直列に固定抵抗も入れておくと間違いないでしょうか。

こちらも大変勉強にになりました。言われてみると「それはそうだなあ」という感じですが、考えてなかったです。可変抵抗のことをボリウムと言うのですね。

全くこういうことをしたことがなかったのがコンプレックスでもあったのですが、今頃になって興味が出てきました。危なっかしそうですよね。でもちょっと楽しんでみたいと思います。ありがとうございます。

回答No.1

86tarou

１：一つでとなると、９Ｖの009Pや単５サイズで12Ｖ出るものがあります（後者は、中身がボタン電池８個）。大きさだけなら、やはりボタン電池を必要な個数だけ直列にする方が良いでしょう。ただし、電池の持ちが希望する時間に届くかどうかの問題があります。また、昇圧回路で低い電池電圧を上げて使う方法もあります。

２：いいえ。順電圧より高い電源で電流制限抵抗を入れるか、定電流回路を使うことをお勧めします。

３：高輝度の青色や白色ＬＥＤは大抵相当発熱するので、放熱処理しないと火傷したり壊れたりすることもあります（そこまでいかなくても、熱くなる可能性はある）。まぁ、ＬＥＤの消費電力（順電圧×順電流）にもよりますが…。

補足

早々にありがとうございます。昇圧回路とか定電流回路とかになると？？？です。
こと電気回路になると高校生レベルの知識しか持ってないです。

電流制限電流を入れるというのは理解できます。なるほど。直につないだらダメですね。
出来たら可変抵抗入れて輝度を制御したいです。

結局電流値のことをあまり考えてないことに気付きました。ＬＥＤの電力とボタン電池の電力をどうやって把握するかですね。
危険でなければ、寿命はそれほど長くなくてもと思っているので。

電流を流し過ぎずに、発光に必要な電流量をながすというのがポイントでしょうか。

とりあえずＬＥＤとボタン電池とを注文してみようと思います。わ、可変抵抗って意外に高いんですね・・。