発光ダイオードでプラネタリウムを作りたい

質問

市販の２V程度の発光ダイオード１００個ほどを天井からぶら下げ、部屋を暗くして、立体的なプラネタリウムを作ろうと考えています。電源は家庭用コンセントと同じ１００Vで６０A、発光ダイオードは全て並列で配線しようと考えています。その場合、配線はなんとかするとして、まず変圧器を用意し、電源を１００Vを２Vに下げ、それにそのまま発光ダイオードを100個並列につないでもいいのでしょうか。それとも抵抗も必要でしょうか。もし抵抗が必要なら、全ての発光ダイオードに直列につなぐ必要があるのでしょうか。まだ発光ダイオードを購入していませんが、その規格によるのでしょうか。私は電気関係においては全くの素人で、基礎からよくわかっていないです。近くの発光ダイオードを売っている電気部品店に行って店の人に尋ねてみましたが、「電気がわかる人と買いに来てくれ」と取り合ってもらえませんでした。どなたかお願いします。

回答No.4

taunamlz · ベストアンサー

LEDを並列につなぐのは危険だと思います。
LEDの降下電圧が２Vだとしても、厳密には誤差が有りますので１．８～２．２Vだと思います。
電流制限用の抵抗を一個だけつないだとしたら、１．８VのLEDにたくさん電流が流れて一個壊れる。次に電圧の低いLEDが壊れる・・・・・と言う形で最終的に全部壊れるような気がします。

どちらかと言うとLEDを直列に何個かつなげて、定電流で動作させるのがいいと思います。
例１）それぞれのLEDの降下電圧を測定して、１０個まとめて一個の抵抗で済ませる
１０個の直列LEDを１０セット並列につなげば１００個点灯させることが出来ます。

例２）定電流ダイオードを直列につなぎ、１０個のLEDをまとめて点灯させる。１０個の直列LEDを１０セット並列につなげば１００個点灯させることが出来ます。
http://www.audio-q.com/cr.htm

例３）クリスマスツリー用のLEDを買ってきてコンセントにプラグを差し込む

お勧めは例３です。費用も一番安いと思いますし、間違いないです。

次が例２です。２５V位の直流電源を買ってこないと駄目です。
低い電圧の電源でも動作しますが、LED１０個で２０V、LED５個で１０Vと、直列につなげる個数が減ってしまいます。

お礼

ありがとうございました。私も最初は市販のクリスマス用のものをばらして使うことを考えたのですが、それだとそれぞれのLEDの間隔をうまく調節しておきたい場所にLEDを置くことが難しく、一から配線をやりなおしてLEDを置くことに決めました。例２でうまくいくか検討してみます。

回答No.5

Massy57

別にLEDを100個並列にして２Vの交流電源につないでも問題は出ないと思いますよ。電源周波数で点滅させるとどのように目に映るかは実験してみないとわかりません。星のきらめきに近き物に感じるかどうかは、経験がありません。一般的には直流で点灯されるほうがいいのですが。
ご自分でお確かめ下さい。
ただ100個並列になると20mA×100ですから二次側で２Aながせるトランスをお探し下さい。２Vのラインに並列につなぐ場合は抵抗は特段必要はありません。電圧から赤のLEDをお考えのようですが、赤は充分に特性がそろっているので、同じ店で同一ロットから購入される限り、素子間のばらつきは気にされる必要はありません。並列駆動でも充分均一に光ってくれると思います（白もしくは青の場合並列駆動はあまりうまくいかない可能性があるかもしれませんね）。

お礼

ありがとうございました。別の方にもお答えしましたが、今ある変圧器に整流機能もついているので、直流でやれそうです。LEDはおっしゃるとおり赤を考えています。
配線の仕方は例えて言えば、充分に長い電車の線路を１０本ほど並列に並べたとして、それぞれの上の架線は上の架線どうし（プラスの線）をつなぎ、下のレールは下のレールどうし（マイナスの線）をつないで、そこに電源からとった２Vの電流を上はプラス、下はマイナスというように流しておけば、１００台の電車をどこにおいても走るはずだ、という考え方なのです。
それとおなじことを天井に何本かの導線を２０ｃｍ間隔程度に並列にはわせ（プラスの線とマイナスの線が交互になっている）、その任意の場所のプラスとマイナスから線を延ばしてLEDにつなげれば、かなり自由な位置にLEDを置くことができる、ということを考えています。
ただしこれだと電源からかなり遠いところに置くLEDも出てくるので、電圧が下がるのではないかということを心配しています。
これで果たしてうまくいくものかどうか、他の人のご意見も参考にしてもう少し自分で研究してみようと思っています。仕事で、素人ながらこんなことをやらなければならない羽目になってしまったのですが、案外大変楽しみながらどうしたらいいかをあれこれ考えています。

回答No.3

noname#130062

先の方の回答に間違いはありません。
しかし、実用面から申し上げるとご自分でトランスを使って電源を組むのは賛成できません。できれば市販のＡＣアダプターを使うことをおすすめします。
発光ダイオード（ＬＥＤ）は製品によって１０～３０ｍＡの消費電力です。１００個並列だと１～３Ａにもなってしまいますのでできれば４個を直列で１セットとして１２Ｖで使うようにするとＡＣアダプター選びも楽になります。この場合１０ｍＡのもので２５０ｍＡ（電流制限抵抗は４８Ω５Ｗ）以上、２０ｍＡなら５００ｍＡ（電流制限抵抗２４Ω１０Ｗ）３０ｍＡなら７５０ｍＡ（制限抵抗は１６Ω１０Ｗ）以上のアダプターが必要になります。４個セットを２５組並列接続とし、カッコ内の電流制限抵抗を電源とＬＥＤの間に入れてください。

お礼

ありがとうございます。確かに市販のACアダプターを使うほうがはるかに安全ですね。それだと、もしLEDが２Vだとすると、おっしゃるとおり１２Vの電源に６個程度のLEDの直列つなぎ、それが１７セットのような配線になると思いますが、それでうまくいきそうかどうか検討してみたいとおもいます。

回答No.2

a-saitoh

その程度の知識でしたらやめておいた方が良いです。火事を出すか、LEDを壊してしまうか、感電してしまうのがオチです。
そもそもLEDは電圧で制御する物ではありません。

基本的にはLEDは数グループに分け、同じ個数だけ直列接続します。
市販の12Vとか24VACアダプターを買ってきましょう(質問者様には変圧器を使った電気工作は無理/危険です)。感電を避けるためには10～20Vをこえる電圧は扱わない方が良いです。

12V電源だったら、LEDを5コ直列にさらに低電流ダイオードを直列にしたものを1ユニットとして、それを20ユニットでLD100個ですね。
20mAほど流すと考えると、400mAなので、12V/1AのACアダプタでOK。

お礼

早速のお答えありがとうございました。私も事故のことを考えると、少し怖いのですが、これも仕事の一部なのでやらないわけにはいきません。しかし、安全には十分すぎるぐらい気をつけて、事故のないようにやろうと考えています。

回答No.1

kuma_rider

LEDは、ダイオードですので、順方向でLEDだけをつなぐのは、電源をショートさせているのに近いです。（厳密には同じとはいえないかもしれませんが）そのため、LED使用時には通常、電流制限抵抗が必要になるかと思います。
抵抗は、LED１個ずつにつけるのが理想的に思いますが、今回の場合、まとめて１個でもいいのではないかと思います。

LEDには、許容の電流値が指示されていると思います。

質問文の中にあるように、100個つなぐと仮定して記載します。

抵抗は、２Vに落とした電源に１個で大丈夫と思います。

使うLEDの許容電流が10ｍAと仮定すると、100個並列につないだ場合の全体の許容電流は1A。

電流制限抵抗は、R=E/Iから、2/1=2オーム

ちなみに、変圧器（トランス）から直流電源２Vにする場合は、整流器も必要です。(交流２Vでも、電源周期でLEDが点滅するだけで、実害はないと思いますが・・・)

過去LEDを使った際の、断片的な記憶で回答しています。ので、あくまで参考の１意見として聞いていただけたらと思います。

お礼

早速のお答えありがとうございました。整流器も確かにあった方がいいですね。変圧器は整流器つきのものがあるので、（ずっと前に買ったものですが）それを使おうと考えています。