LED照明の回路について

質問

初めて回路を作る初心者です。
顕微鏡にLEDの照明を作ろうしたのですが、点灯しません。
白色LED 3.4Ｖ 20mA 並列で6個を2列
抵抗　180Ω　各1個
スイッチングACアダプタ　AC100-200V → DC24V 0.75A
DCジャック、トグルSW
で、回路を作ってみたのですが、まったく反応なしです。
LEDの+-の向きも配線も確認したのですが…。
やはりこれだけではできないのでしょうか？
どなたか教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.5

ruto · ベストアンサー

LEDを直列に６個それに抵抗を１８０Ω直に繋ぐと
電流は20ｍA流れる計算になります。これの回路を２つ作って、並列にすれば点くはずですが、点かない場合考えられるのは、LEDがどれか逆方向になっているか断線です。
　これを調べるには各LEDのアノードとカソードの電圧を測ります。逆方向のLEDか断線したLEDに電源電圧がかかっているはずです。
　それ以外は電圧は０のはずです。
　なお、LEDの電流制限抵抗Rの計算は
　R＝（電源電圧－Vf×個数）／0.02＝24－3.4×6）/0.02＝180Ωと計算します。LEDの抵抗を3.4/0.02＝170Ωで求めるのは素人です。
　LEDのVfとIfのカーブはリニアーではありません。正確にはカーブを描いて接線の傾斜から内部抵抗を求めます。

補足

>これを調べるには各LEDのアノードとカソードの電圧を測ります。逆方向のLEDか断線したLEDに電源電圧がかかっているはずです。
>　それ以外は電圧は０のはずです。

LEDの破損も考えていたところです。
LEDの足の長い方を+、短い方を-でテスターで電圧を確認すれば良いのですよね？
電圧がありました。ちなみに、未使用のLEDも…。
ということは、どうなんでしょうか？
ちょっとわかりづらかったもので…。

>なお、LEDの電流制限抵抗Rの計算は
>　R＝（電源電圧－Vf×個数）／0.02＝24－3.4×6）/0.02＝180Ωと計算します。

で計算してます。
とりあえず、並列では点灯しないので、
直列でLED 6個と抵抗180Ωをつないで,24Vの電圧をかけたのですが、
点灯しません。

また、合成抵抗は直接は関係ないですよね？
ただ、回路全体にかかる抵抗の計算であるというだけで…。

回答No.10

Ligandable

４　です。

　ご質問は，実体顕微鏡だったのですね。拙の例はいわいる顕微鏡
で，１台に１個で使用するものです。失礼しました。

　まずは完成おめでとうございます。

お礼

ありがとうございます。
電気の知識がなかったもので、ちょっと苦労しました。
非常に簡単な回路でしたけど…。

売っているもので、顕微鏡用のLEDリングライトは幅もとるし、非常に高いんですよね。
3,000円以内で上等なものが完成しました。
明るさバッチリで、見た目も結構いいかも…。

また、なによりたくさんの方にレス頂けてうれしかったです。
今後も利用したいと思っております。
それでは…。

回答No.9

ruto

>抵抗180Ωの代わりに、ダイオード20mAを使用しても同じく点灯しますよね？

　 点灯はしますが定電流を流すにはもう少し電圧を上げなければいけません。　180Ωと取り替えると電流は17ｍA程度に下がると思います。
　しかしあまり感じないと思います。
　20ｍA流すには電源の電圧を27.5V程度に上げる必要があると思います。

お礼

そういえば、ダイオード自体にも５V程度の電圧がかかるので、24VだとLED 5個までですね。

いろいろと教えて頂き、大変ありがとうございました。
すばいやい回答も助かりました。
おかげさまで、かなりいい感じで省スペースの顕微鏡用LED照明ができました。
今まで、リング型の蛍光管の照明を使っていましたが、
かさが邪魔で幅を取っており、ピンセットもまともに使えない状態でした。

初めての投稿でしたが、こんなに多く、早くレスが付くとは思っておりませんでした。
次回も利用したいと思います。
ありがとうございました。

回答No.8

hs001120

>DCジャックに3本足が出ているのですが、側面の足に-をつないでました。初歩的なミスでご迷惑かけました。
>
​>http://img.akizukidenshi.com/images/org/mj-179p.jpg​
>
>最後に質問なんですが、側面の端子は何のためにあるのでしょうか？

電池ボックスを繋ぐためのものです、

DCプラグを差し込んでいない状態では
>穴があいている端子（＋）以外の２つが-極と導通していました。
により、電池ボックスに接続して、電池で駆動
DCプラグを差し込むと機械的に、電池ボックスとの接続を切り離し
DCプラグからの電力を使う。という使い方をするためのものです。

お礼

>電池ボックスを繋ぐためのものです、

そういう使い方ができるように工夫されているんですね。
プラグを差し込んでない時は導通して、
差し込むと導通しないんですね。
だからですか…。
これでこの疑問が解決しました。
ありがとうございます。

回答No.7

ruto

>ただし、だんだん数値が上がっていき、約430mVになると0V付近に落ち、
また上がっていくという繰り返しです。
LEDが壊れているということなのでしょうか？

1番目から６番目までの各アノードと電源の－間、電圧のデータを教えてください。また抵抗180Ωのドロップ電圧、電源は２４Vちゃんとありますか測ってください。
　１８０Ωの両端の電圧ドロップが3.6Vも無いと思いますが幾らですか。
　全てに電圧があったなら、電源電圧が低すぎるか又は電流制限抵抗が大きすぎるかのどちらかです。
　電源電圧と180Ωの電圧ドロップの値を測ってください。全て電圧があったなら、電流が少なすぎるように思います。

>また、電圧がでると破損というのが良く理解できません。

　逆接続又は断線していると電流が流れないので、その間は電源電圧がかかり、問題があると言うことです。

補足

電圧を測ったところ、原因がわかりました。
DCジャックに3本足が出ているのですが、側面の足に-をつないでました。初歩的なミスでご迷惑かけました。

http://img.akizukidenshi.com/images/org/mj-179p.jpg

最後に質問なんですが、側面の端子は何のためにあるのでしょうか？
最初にどこにつなげばいいのか、わからなかったので、テスターの抵抗値で調べたのですが、穴があいている端子（＋）以外の２つが-極と導通していました。
-側はどちらでも良いのだろうと勝手に判断してしまいました。

あと、今回の回路は抵抗を使いましたが、抵抗180Ωの代わりに、ダイオード20mAを使用しても同じく点灯しますよね？
今後のために教えてください。

回答No.6

ruto

>LEDの足の長い方を+、短い方を-でテスターで電圧を確認すれば良いのですよね？
電圧がありました。ちなみに、未使用のLEDも…。

　極まれにですが、LEDの足の長さが間違っている物がありますので内部が見えるLEDなら、足の長い方がみんな同じ電極に繋がっているか目視すれば分かります。
　電源＋１８０Ω＋６個のLED＋電源－とし、－にテスターの黒をあてて、一番下から２，３，４，５，６番目(各アノード）と順番に赤いリード線をあていくと電圧が現れたところの下のLEDが逆か断線です。
　例えば２，３番目が異常なら３番目のアーノドで電圧が出ます。
　３番目だけでも電圧が出ますので注意してやってください。

補足

>　極まれにですが、LEDの足の長さが間違っている物がありますので内部が見えるLEDなら、足の長い方がみんな同じ電極に繋がっているか目視すれば分かります。

すべて内部の形が同一方向です。

>電源＋１８０Ω＋６個のLED＋電源－とし、－にテスターの黒をあてて、一番下から２，３，４，５，６番目(各アノード）と順番に赤いリード線をあていくと電圧が現れたところの下のLEDが逆か断線です。
>　例えば２，３番目が異常なら３番目のアーノドで電圧が出ます。
>　３番目だけでも電圧が出ますので注意してやってください。

試してみました。
すべて電圧があります。
ただし、だんだん数値が上がっていき、約430mVになると0V付近に落ち、
また上がっていくという繰り返しです。
LEDが壊れているということなのでしょうか？

また、電圧がでると破損というのが良く理解できません。
LEDの特性なのか、そこのところも教えてください。

回答No.4

Ligandable

考え方を変えて・・・

　恐縮ですが顕微鏡の照明は，白色LED1個でも反射鏡のところに
おけば十分どころか，まぶしすぎる光量が得られます。

　ひとつの光源を多人数で用いるイメージかもしれませんが，
余分なところを照らすこと，例えば鍵穴を大型懐中電灯で照らす
様なもので，無駄が多いでしょう。

　私は，１００均のドアの防犯ブザーを購入し，そのスイッチと
電池ボックスを生かし，ボタン電池３個に白色LED 3.4Ｖ 20mA
抵抗５５Ωのところ，まぶしすぎるので１００Ω直列。光量調節
は絞り利用にして用いさせています。小さく軽いので，場所も取
らず，管理も楽です。今年で５年目ですが，まだ使えます。

　他事ながら，内部の抵抗をそのまま用いるとコストもかからず，
加えて，圧電スピーカとマグネットスイッチは別の実験に使って
います。

　ちなみにこのようなところはお使いですか？
http://www.cityjp.com/javascript/etc/led_r.html
http://bake-san.com/led012.htm
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ではでは

お礼

確かにLED1個でも明るいのですが、角度があまりありません。
それに、顕微鏡で使用すると1個だと影が出て、あまり意味が無さそうです。
今回、30cd 12個付けたので、かなり明るくなりました。
確かにまぶしいですね。
光拡散キャップを付けようかと思ってます。

下記のイメージで作りました。
http://blog.zaq.ne.jp/igarage/article/404/

URLありがとうございました。
参考にさせていただきました。
自分も下記のサイトを参考にしてました。
http://www.geocities.jp/pooh_7n_nj/diy-ledkairo.html
http://www.a-room.info/led.html

回答No.3

tetsumyi

LED６個と１８０オームの抵抗を直列
これを２つ作って並列でDC２４Vの電源に接続で点灯するとはずです。
これで、点灯しないのであれば何か重大なミスがあるはずです。

電流は20mAの予定が15mAとなったとしても明るさはほんの少ししか変わりません。
これは人間の目が明るさに対して鈍いからです。
この鈍さのおかげで太陽の明るさに絶えることができますし、月の明るさで物を見ることができます。
電流が半分になるとかなり暗くなったかなと言う程度です。

お礼

>これで、点灯しないのであれば何か重大なミスがあるはずです。

初歩的で重大なミスをしてました。

また、電流値は多少下がっても明るさはたいして変わらないのですね。
勉強になりました。
ありがとうございました。

回答No.2

poohhoop

>白色LED 3.4Ｖ 20mA 並列で6個を2列
>抵抗　180Ω　各1個
前の方が書かれているとおり状況がつかめません。

正しい接続を考えると、
６個のＬＥＤと１８０Ωの抵抗を直列に接続して、その２つの直列回路を並列接続するというのが正しい配線のような気がします。
使う材料はＬＥＤ１２個、抵抗２個

この場合各直列回路の合成抵抗は
　１７０Ω×６＋１８０＝１２００Ω
電流は
　２４Ｖ÷１２００Ω＝２０ｍＡ　となります。

--------------------------------------------------------
そこで質問者さんが配線を間違えてる場合の予想できることとして、

○ＬＥＤと抵抗１８０Ωを直列にして６セットを並列接続、その並列回路を２個直列に接続。

その場合、回路に流れる電流は
合成抵抗を計算して
　１回路は　　　１８０Ω＋１７０Ω(LED)＝３５０Ω
　６並列にして　３５０Ω÷６＝５８．３Ω
　２直列にして　５８．３Ω×２＝１１６．７Ω
電流値は
　２４Ｖ÷１１６．７Ω＝２０５．７Ａ
ＬＥＤ１個に流れる電流は
　２０５．７÷６＝３４．３Ａ

これは最大絶対定格を超えてませんか？
超えていた場合はＬＥＤは損傷して不良となってる可能性があります。

お礼

ありがとうございました。

補足

>６個のＬＥＤと１８０Ωの抵抗を直列に接続して、その２つの直列回路を並列接続するというのが正しい配線のような気がします。
>使う材料はＬＥＤ１２個、抵抗２個

説明不足ですみません。
上記の接続で回路を作成しました。

>この場合各直列回路の合成抵抗は
>　１７０Ω×６＋１８０＝１２００Ω
>電流は
>　２４Ｖ÷１２００Ω＝２０ｍＡ　となります。

合成抵抗のことは考えていませんでした、というか必要ということを知りませんでした・・・。
単純に合成抵抗は、
1/R = 1/R1 + 1/R2
で計算すると、
R=90Ωではないのですね。

20mAを基準に考えて合成抵抗を出すのでしょうか？
180Ωの抵抗しか持っていない為、
計算すると19mAになってしまうので、暗くなってしまいますよね？
あと、どこに接続すれば良いのでしょうか？

初歩的な質問ですみませんが、よろしくお願いします。

回答No.1

tarepanda009

>白色LED 3.4Ｖ 20mA 並列で6個を2列
>抵抗　180Ω　各1個

実際どういう回路になっているのか、この説明ではよくわからないです。特に「並列で6個を2列」と、「抵抗が各1個」とありますがこの部分がはっきりしません。2列とは直列なのか並列なのか、また抵抗の各1個もどれに対して各1個という意味なのでしょうか？