初心者向けのLED

この説明は、基本的で明確な方法で1つ以上のLEDを配線する方法を示しています。 LEDを使用したことはありません。LEDの使用方法がわかりませんか? 大丈夫、私もいません。

***以前にLEDを配線したことがある場合、この説明は過度に単純に見えるかもしれません。 自分が警告されていると考えてください。***

ステップ1:いくつかのLEDを入手する

だから私は完全に正直ではありませんでした-単純なアプリケーションのために以前に1回か2回LEDを使用しましたが、私が何をしていたのか本当に知りませんでした、そしてインストラクション可能なものに関する非常に多くのプロジェクトがLEDを使用するので、それについても。

単純なプロジェクトのLEDの配線方法に関する情報を含む多くのプロジェクトがすでに投稿されていることを知っています-LED Throwies、LED Beginner Project:Part 2 and 9v LED flashlight-teh best evarrr! LEDを使用できる人のためのLEDの基本についての詳細なステップごとの説明。

最初のステップは、いくつかの消耗品を購入し、何を試してみる必要があるかを把握することでした。 このプロジェクトでは、Radioshackに近づき、多くの人がアクセスできるため、最終的にRadioshackに行きましたが、この種のものは価格が非常に高く、LEDをオンラインで購入できるあらゆる種類の低価格の場所があることに注意してください。

LEDを点灯するには、少なくともLED自体と電源が必要です。 私が抵抗器に配線する他のLEDインストラクション可能物から読んだものから、ほとんど常に良い考えです。

これらの資料が何であるかを知りたい場合は、これらのウィキペディアのエントリをご覧ください。
LED
電源
抵抗器

材料:

LED-私は基本的にRadioshackの引き出しに手を伸ばし、LEDあたり1ドルまたは2ドルを超えないものを引き出しました。 私が得た:

2760307 5mm赤色LED 1.7 V
2760351 5MM黄色LED 2.1 V
2760036フラッシャーレッドLED 5 V
2760041 2パックレッドLED 2.6 V
2760086ジャンボレッドLED 2.4V

電源-私は本当にそれらに電力を供給する必要があるか分からなかったので、私はいくつかの9Vバッテリーといくつかの1.5V AAを買いました。 私は、それを組み合わせて、何かを明るくするのに十分な異なる電圧の組み合わせを作ることができると考えました-または少なくともそれらの小さな吸盤を臭いプラスチック煙のパフで燃やします。

抵抗器-繰り返しますが、ここでも抵抗器に関して何が必要かはわかりませんでした。 さまざまな電圧のさまざまなLEDを大量に入手したので、2種類の抵抗器が必要になることがわかっていたので、1/2ワットのカーボンフィルム抵抗器(2710306)のさまざまなパックを購入しました。

ハンダ付けガン、ハンダ、ペンチ、ペンチ、電気ペンチ、一次ワイヤ、電気テープも便利だと思ったので集めました。

ステップ2:LED

LEDにはさまざまなサイズ、輝度、電圧、色、ビームパターンがありますが、Radioshackでの選択はかなり小さいため、いくつかの異なる輝度と電圧のLEDをいくつか選びました。 低電圧LEDの1つに誤って大量の電流を送りたくないため、どのLEDがどの電圧であるかを注意深く追跡しました。

私がLEDで最初にしたことは、どのワイヤ(電極と呼ばれる)が正で、どのワイヤが負であったかを把握することでした。 一般的に、長いワイヤは正極であり、短いワイヤは負極です。

また、LED自体の内部を見て、何が起こっているのかを確認することもできます。 LED内の小さい金属片が正極に接続され、大きい金属片が負極に接続されます(下図を参照)。 しかし、注意してください-私が手にしたLEDでは、これが常に正しいとは限りませんでしたし、一部のLEDでは、プラスになるはずのマイナス電極に長い電極がありました。 フィギュアに行く-しかし、それが点灯しない場合、私はそれをひっくり返しました。

何がプラスで何がマイナスであるかがわかったら、各LEDの電圧を覚えておかなければなりませんでした。

私のLEDはすべて、20mAの電流を推奨しています。 ほとんどのLEDには20mAが標準です。

ステップ3:電源

電源を作るために、買ったバッテリーの端にワイヤーをはんだ付けして、LEDを簡単に取り付けられるようにしました。 9Vバッテリーは私の9V電源として機能し、1つのAAバッテリーが1.5Vの電源を作り、3つのAAバッテリーが一緒にバンドルされて4.5V(1.5V + 1.5V + 1.5V = 4.5V)の電源を作りました。 私はワイヤーの端にワニ口クリップを使用しませんでしたが、それらはここで役に立ちました。

ステップ4:抵抗器

品揃えパックを開いて、抵抗器に値が表示されていないことを確認しました。 パックには、100オームから1メガオームまでのさまざまな抵抗器が含まれているため、何が何であるかを確認するために出発しました。 オンラインで調べてみたところ、すべての抵抗器にコーディングシステムがあり、それらがどのような価値があるかがわかります。

抵抗値の計算方法について詳しく説明する2ページがあります。

自分でやれ
または
あなたのためにやらせてください

LEDの配線を開始する次の数ステップで、自分で値を計算する方法の例を見ていきます。

当分の間、私は彼らの小さな色のストライプを賞賛し、たった1つのLEDを点灯させようとしました。

ステップ5:1つのLED、抵抗なし

私はできる限り簡単に始めようと思った-抵抗なしのたった1つのLED。 最初に、使用する電源と点灯するLEDを決定する必要がありました。 これは明らかなように思えるかもしれませんが、これは私の最初の経験でしたので、できるだけ明確にする必要があります...

LEDを点灯するには十分な電圧が必要です。 電圧が低すぎると、まったく点灯しなくなることもあれば、低電圧でぼんやりと光る場合もあります。 電圧が大きすぎると、LEDがすぐに切れてしまいます。

したがって、理想的には、LEDの電圧を電源の電圧と一致させるか、わずかに低くすることをお勧めします。 これを行うには、電源電圧を変更する、使用するLEDを変更する、または低電圧LEDで高電圧電源を使用できるようにする抵抗を使用するなど、いくつかのことを実行できます。

今のところ、1つだけ点灯させたいので、最低電圧の電源、つまり1.5Vを出力する単3電池を選択しました。

バッテリーが1.5Vを出力するため、赤の1.7V LEDを点灯することを選択しましたが、あまり多くの電力でLEDを殺すことはないと思いました。

バッテリーからのプラス線をLEDのプラス電極に巻き付け、バッテリーからマイナス線をマイナス電極に巻き付けて、LEDライトを点灯させます!

この最初の実験は非常に簡単でした。ワイヤを少しねじるだけで、1.5V電源が抵抗なしで1.7V LEDを点灯することを知るのに十分な知識があります。

ステップ6:抵抗付きの1つのLED

1.7VのLEDを購入し、抵抗を使用せずに1.5Vの電源で電力を供給できるようになったことは偶然の一致です。 この2番目のセットアップでは、同じLEDを使用することにしましたが、4.5 Vを出力する3本の単三電池に電源を供給します。これは、1.7 V LEDを焼き切るのに十分な電力なので、抵抗を使用する必要があります。

どの抵抗器を使用するかを把握するために、次の式を使用しました。
R =(V1-V2)/ I

どこ:
V1 =電源電圧
V2 = LED電圧
I = LED電流(通常20mA、つまり.02A)

今、あなたのためにこれを行う多くの計算機がオンラインにあります-そして、他の多くのインストラクターがこれを良いものとして参照していますが、数学は本当に難しいことではないので、自分で計算して、何が起こっているのかを理解したかったです。

繰り返しますが、私のLEDは1.7Vで、20mA(0.02 A)の電流が必要で、電源は4.5Vです。 だから数学は...

R =(4.5V-1.7V)/ .02 A
R = 140オーム

LEDに適切な量の電圧を得るために140オームの抵抗器が必要であることがわかったら、抵抗器の品揃えパッケージを調べて、適切なものが見つかるかどうかを確認しました。

抵抗器の値を知るには、抵抗器自体のカラーバンドからコードを読み取る必要があります。 パッケージには140オームの抵抗は付属していませんでしたが、150オームの抵抗は付属していました。 計算した値よりも次に近い値の抵抗を使用することを常にお勧めします。 低い値を使用すると、LEDが焼損する可能性があります。

基本的に抵抗値の最初の2桁を分解するカラーコードを理解するには、3桁目を使用して最初の2桁を乗算し、4桁目を許容範囲の指標として割り当てます。 それは実際よりもずっと難しいように思えます。

ここにあるシークレットデコーダーのWebサイトに番号を付けるには、150ohmの抵抗器に次の色コードを付ける必要があります。

必要な抵抗値の最初の桁が1であるため、茶色
5番目の桁が5であるため、緑色
ブラウン。150に到達するには、0から15を1つ追加して150に到達する必要があるからです。
金-私が手に入れた抵抗器はすべて5%の許容誤差を持ち、5%は金で表されます

これが意味をなさない場合は、上記のデコーダページのリンクを確認してください。

私はすべての抵抗器に目を通し、茶色、緑色、茶色、金色の抵抗器を見つけ、LEDの正極に一列に配線しました。 (LEDに抵抗を使用する場合は常に、正極のLEDの前に配置する必要があります)。

低く、見よ、LEDが再び点灯します。 150オームの抵抗器は、4.5Vの電源が1.7VのLEDに到達するのを十分に停止し、安全に点灯して焼損を防ぎました。

これは、特定の電源で特定のLEDに使用する抵抗を把握するために行ったプロセスです。 上記の式を簡単に使用して、使用しているLEDや電源に使用する抵抗値を計算できます。

ステップ7:複数のLEDを直列に配線する

1つのLEDをLED電圧と電源のさまざまな組み合わせで配線する方法がわかったので、複数のLEDを点灯する方法を検討するときがきました。 電源に複数のLEDを配線する場合、2つのオプションがあります。 最初のオプションはそれらを直列に配線することであり、2番目はそれらを並列に配線することです。

直列と並列の違いに関する詳細な説明については、このページをご覧ください。 まず、LEDの直列接続について説明します。

直列に配線されたLEDは、端から端まで接続されます(最初のLEDの負極は2番目のLEDの正極に接続され、2番目のLEDの負極は3番目のLEDの正極に接続され、以下同様に続きます。 ..)。 直列に配線することの主な利点は、電源の合計電圧をすべてのLEDに分配することです。 つまり、12Vの自動車用バッテリーがあれば、4、3VのLEDに電力を供給できます(それぞれに抵抗を取り付けます)。 仮説的に、これは12個の1V LEDに電力を供給するためにも機能します。 6、2V LED; または、そのようなものが存在する場合は1個の12V LEDでさえです。

わかりました。2個の2.6V LEDを直列に9V電源に配線して、計算を実行してみましょう。

R =(9V-5.2V)/ .02A
R = 190オーム
次に高い抵抗値-200オーム

現在、さまざまな抵抗パッケージには190オームまたは200オームの抵抗は付属していませんが、200オームの抵抗を作成するために使用できる他の抵抗が付属しています。 LEDと同様に、抵抗器は直列または並列に配線できます(並列に配線する方法については、次のステップを参照してください)。

同じ値の抵抗が直列に接続されている場合、抵抗を追加します。 同じ値の抵抗が並列に配線されている場合、抵抗の値を配線されている抵抗の数で除算します。

したがって、最も簡単な意味では、直列に配線された2つの100オーム抵抗は1 200オーム抵抗(100 + 100 = 200)に等しくなります。 並列に配線された2つの100オーム抵抗は、1つの50オーム抵抗に等しくなります(100/2 = 50)。

残念ながら、実験のために抵抗器を配線した後、このキーポイントを学びました。 私はもともと、LEDを保護するために必要な200オームの抵抗に等しくなるように、2つの100オームの抵抗を一緒に配線したかったのです。 直列に配線するのではなく、抵抗を並列に配線しました(私は抵抗の初心者だと言っていましたか?)実験の短い期間。 LEDに電力を供給しすぎると、おそらく長期的に燃え尽きてしまいます。 (これを指摘してくれたbeanwaurとshark500に感謝します。)

私は抵抗器を取り出して、直列に配線された最初のLEDの正極リードの前にそれらを配置し、バッテリーに接続すると、再びLEDライトが点灯しました!

LEDとバッテリー電源の3つの異なる組み合わせで、プラスチック煙のパフはありませんが、物事は見栄えがよくなりました-直列と並列の配線抵抗器の間のちょっとした混乱は別として。

ステップ8:複数のLEDを並列に配線する

直列に配線されたLEDとは異なり、並列に配線されたLEDは、使用するLEDのすべての正極を電源の正極に接続するために1本のワイヤーを使用し、使用するLEDのすべての負極を接続するために別のワイヤーを使用します電源のマイナス線。 物事を並列に配線することには、物事を直列に配線するよりも明確な利点があります。

供給される電力をLED間で分割するのではなく、LEDの束全体を並列に配線すると、すべてのLEDが共有されます。 したがって、直列の4つの3V LEDに配線された12Vバッテリーは、各LEDに3Vを分配します。 しかし、4つの3V LEDに並列に配線された同じ12Vバッテリーは、各LEDに完全な12Vを供給します-LEDを確実に焼き切るのに十分です!

LEDを並列に配線すると、多くのLEDが1つの低電圧電源を共有できます。 同じ4つの3V LEDを取り出して、より小さな電源に並列に配線することができます。たとえば、2個の単三電池で合計3Vを出力すると、各LEDが必要な3Vを取得します。

要するに、直列の配線は、LED間の合計電源を分割します。 それらを並列に配線するということは、各LEDが電源が出力している総電圧を受け取ることを意味します。

そして最後に、いくつかの警告...並列に配線すると、電源からより多くの電流が流れるため、直列に接続するよりも速く電源が消耗します。 また、使用しているすべてのLEDの電源仕様がまったく同じ場合にのみ機能します。 並列に配線する場合、異なるタイプ/色のLEDを混ぜて一致させないでください。

では、実際に実際にやってみましょう。

2つの異なる並列セットアップを行うことにしました。

私が最初に試したのは、できる限り単純なものでした。2つの1.7V LEDを1.5V単三電池1本に並列に配線しました。 私は、LEDの2つの正極をバッテリーからの正極に接続し、LEDの2つの負極をバッテリーからの負極に接続しました。 1.7V LEDは、バッテリーから供給される1.5VがLEDを点灯するのに十分であるが、LED電圧以下であるため、抵抗器を必要としませんでした。 (このセットアップは描かれていません)

1.7VのLEDは両方とも1.5Vの電源で点灯していましたが、バッテリーからより多くの電流を引き出していたため、バッテリーの消耗が早くなることを忘れないでください。 バッテリーに接続されているLEDがもっとあると、バッテリーからさらに多くの電流が流れ、さらに速く放電します。

2番目のセットアップでは、学んだことをすべてまとめて、2つのLEDを9V電源に並列に配線することにしました。LEDだけでは十分すぎるので、抵抗を使用する必要があります。

どの値を使用すべきかを判断するために、信頼できる式に戻りました-しかし、それらは並行して配線されていたため、電流に関しては式にわずかな変更があります-I.

R =(V1-V2)/ I

どこ:
V1 =電源電圧
V2 = LED電圧
I = LED電流(他の計算では20 mAを使用していましたが、LEDを並列に配線するとより多くの電流が流れるため、1つのLEDが消費する電流に使用中のLEDの総数を掛ける必要がありました.20 mA x 2 = 40 mA、または.04A。

また、今回の式の値は次のとおりです。

R =(9V-1.7V)/ .04A
R = 182.5オーム

繰り返しますが、バラエティーパックにはその正確な値の抵抗器が付属していなかったため、直列に束ねられた2つの100オームの抵抗器を使用して200オームの抵抗を作成しようとしました。 しかし、最後のステップで犯した間違いを再び繰り返し、誤ってそれらを並列に配線したため、2つの100オームの抵抗器は50オームの抵抗しか提供しませんでした。 繰り返しになりますが、これらのLEDは特に私の間違いを許してくれました。そして、直列抵抗と並列抵抗の配線についての貴重な教訓を学びました。

LEDの並列配線に関する最後の注意点-両方のLEDの前に抵抗器を配置しますが、各LEDの前に抵抗器を配置することをお勧めします。 これは、LEDを抵抗と並列に配線するより安全な方法です。また、私が誤って行った間違いをしないようにします。

9Vバッテリーに接続された1.7V LEDが点灯し、LEDランドへの私の小さな冒険が完了しました。

ステップ9:外挿

私は実際には2、3個の点灯したLED以外には何も作成していませんでしたが、この情報を使用してあらゆる種類のクールなものを作成できます!

テイクアウェイのコンセプトは次のとおりです
-同じ基本原理を使用して、さまざまな値のLED全体に電力を供給します。

-LEDを見て、テストして、LEDの正電極と負電極を調べます。

-抵抗器、または直列または並列に配線された抵抗器の組み合わせを使用して、LEDに正しい量の電力を供給します。

-計算式を使用して、またはそれを行うWebサイトを使用して、必要な抵抗を決定する計算を行います。

-アプリケーションに応じて、LEDを直列または並列に配線します。

-LEDを点灯させます!

これは、可能な限りのLEDの最も基本的なウォークスルーであり、その過程で多くのことを学びました。 LEDアレイと配線スキームは非常に複雑になる可能性がありますが、ほとんどの場合、LEDの操作は非常に簡単であり、比較的少ない知識でそれらを点灯させることができました。それらは実験の終わりに向かっています。 私は今、LEDを恐れていません。 彼らは私の友達です。

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