レベルメーターを自作したい

質問

TA7612AP×4でステレオ20連レベルメーターを自作したいのですが、
LEDの抵抗は270Ωでいいのでしょうか？
LEDは下記のものを使いたいです。
TLGE23TP
TLYH20TP
TLSH20TP

電源はDC9Vで作成する予定です。
私は電子工作の知識があまりないので何か作成するにあたって注意することがありましたらお願いします。
回答はあまり急ぎませんので暇なときに回答お願いします。

回答No.1

inara · ベストアンサー

【LEDの抵抗は270Ωでいいのか】
電源電圧が 9V で 270Ωの抵抗だとLEDに流れる電流は 25mA 程度となります。TA7612APの出力電流は最大 12mA [1] なので、これでは定格オーバとなります。お使いのLEDは超高輝度LEDなので、LEDに流す電流は10mA未満で良いのではないでしょうか。計算方法は最後に書いておきますが、電源電圧が9Vで、LEDに流す電流を 10mA としたとき、抵抗値は700Ω程度となります（ 680Ω の1/8W～1/4Wタイプでいいでしょう ）。

【注意点】
LED１個に10mAの電流を流して10個全部点灯させるとTA7612の消費電流は最大 160mA になります [1]。これを４個使って40個のLEDを点灯させるとと、電源に必要な電流は 640mAにもなります。お使いの電源（ACアダプタ?）の最大電流は余裕を見て 1A 程度のものが必要かと思います。電源によっては、出力電流を増加させると電圧がかなり落ちてしまうものがあるので、電源(9V)の出力に 15Ωの抵抗（電力10W以上のセメント抵抗）をつないでみて、電圧低下がどれくらいあるか確認したほうが良いと思います。そのような大電力のセメント抵抗がない場合は、150Ωの普通の(1/4W）の抵抗を10本並列にして 15Ωを作ればいいでしょう。ただし、この合成抵抗は 2.5W の耐電力しかないので、測定を手短にしないと焦げ臭くなってきます（15Ωの抵抗に9Vの電圧をかけたとき、抵抗の発熱量は 9^2/15 = 5.4W になります）。

【抵抗の計算方法】
LEDの駆動電流を I [mA] 、駆動電圧を Vf [V] としたとき、次式で電流制限抵抗 R の値を決めます。
　　　R [kΩ] = ( Vcc - Vf ) / I
Vcc は電源電圧です。各LEDの駆動電流 I と Vf の関係は、データシート [2], [3] に出ていますが、例えば I = 10mAのときのVf は以下のようになっています。
　　型番　　　Vf @10mA　　R @Vcc=9V
TLGE23TP　　　2.03V　　　　697Ω
TLYH20TP　　　1.96V　　　　704Ω
TLSH20TP　　　1.88V　　　　712Ω
電源電圧 Vcc が 9V の場合の電流制限抵抗も上の表に書きましたが、どの色のLEDでもほとんど同じです。Vf は同じ型番でもかなりバラツくので、厳密に抵抗値を決めても意味がありません。また同じ電流を流しても色によって明るさ（光度）が違うので、目で見て同じような明るさに見えるように、抵抗値を変えて調整するのが良いかと思います。ただし、TA7612の出力電流が最大12mAなので、抵抗値はこの値未満にしないでください（700Ω以上で調整する）。

[1]　TA7612データシート（英語）　http://www.datasheets.org.uk/datasheet.php?article=3216815
[2]　TLGE23TPデータシート（日本語）　http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/Opto/TLFGE23TP(F)_TLPYE23TP(F)_ja_datasheet_030624.pdf
[3]　TLYH20TP/TLSH20TPデータシート（日本語）　http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/Opto/TLOH20TP(F)_TLYH20TP(F)_ja_datasheet_030701.pdf

お礼

長い文章ありがとうございます。
もっと勉強してでなおします。