LEDとは何か?点灯させる原理と方法

LEDとは何か?点灯させる原理と方法
LEDとは、Light Emitting Diode(発光ダイオード)の頭文字で、
ダイオードは一方向に電流を流して、逆の向きには電流を流さない
電子部品のことです。

■LEDの構造
LEDは、長短2本の接続線をもち、長い方がプラス側でアノードと呼ばれ、
短い方はカソードと呼びます。

カソード側はレンズ下部のつば部分を、平らに削ってあります。
LED

LEDの光は指向性が高いといわれますが、ダイオードが発する光に、
反射鏡とレンズで指向性をもたせています。
図1:
LED図1

LEDの記号は、ダイオードの電流を流す向きを表す三角形と、
発光を表す矢印を組み合わせてつくられます。

電流の流れる向きを順方向と呼び、順方向に電流を流すことのできる
最小の電圧を、順方向接合電圧と呼びます。
図2:
LED図2


■LEDと電源の接続方法

LEDを使うには、直列で抵抗器を接続するのが基本です。

LEDは、内部の抵抗値が大変小さく、小さな電流で発光するので、
LEDと電源を直接つないでしまうと、回路に大きな電流が流れて、
LEDを壊す原因になります。

LEDと直列につないだ抵抗器は、流れる電流を制限して
LEDを保護する役割をするので、電流制限抵抗器、保護抵抗器と呼ばれます。

保護抵抗器の抵抗値は、電源電圧から順方向電圧を引いた値を、
発光に必要な電流で割って求めます

LEDの種類によって異なりますが、およそ10mA程度の電流で発光します。
図3・4:
LED図3・4

一般的なLEDでおよそ1.6V程度の順方向接合電圧を必要とするので、
乾電池2本で明るく点灯していても、乾電池を1本にすると電圧が不足して、
点灯しない場合があります。

また、LEDの端子を逆にすると電流が流れないので、発光しません。

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参考文献;
ビジネス+IT(2019/6/24)
「【図解】LEDとは何か?点灯させる原理と方法」
https://bit.ly/2FKFr6j

Wikipedia
指向性
https://bit.ly/2Jh2mar

LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)
https://bit.ly/2GB4j3o
LED照明
https://bit.ly/2BGtBdM