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定電流ダイオードは使える?使えない?
さて、ツイッターで 東京都在住のI氏(仮名タマミーチャンプ)から
こんな質問を受けました。

Q:定電流ダイオードって抵抗の変わりに使えるの?

と聞かれました。コレ回答としては

A;使えん事ないけど、使うメリットは無いよ。

ってのが回答でした。
先週ツイッターで説明しましたが補足を入れていきます(遅い

まず第一 定電流ダイオードって何じゃらホイ?
と聞かれれば、定電流ダイオードとは
流す電流量を一定にしてくれるダイオード
とそのままの答えになります。勿論その際に、ダイオードですからVf(順電圧)が発生し
オームの法則 V=IR =(式変換)=> V/I=R が成り立ち
Vf分の電圧(V) ÷ 定電流値(I) = 抵抗値(Ω)
となるので、抵抗の代わりになる!  っとは思えるんですね。
なので、抵抗の代わりになる!ってのはある意味正解です。

但し、じゃぁ実際乾電池やら LEDを扱う範囲内でってなると使えないんですよ。。。
例として SEMTEC社の定電流ダイオード E-103のデータシートを見てみます。
リンクはpdfです。

リンク先のデータシートをそのまま使うのは、著作権等から難しいので
E-103の定電流値は Spec上 10mAと LEDを使うのに丁度いい値です。

じゃぁ、そのとき定電流ダイオード二発生する電圧値(Vf)は?
(5ページの静特性と書いてある両対数グラフを参照)
としてみて見ると6V-10V程度の電圧をかけなければならなくなり
乾電池(1.5V)で行くと6Vとしても 4本分をこのダイオードの為に要求する事となります。
また、6Vの電圧で10mAの電流を流すとなるとそのときの抵抗値は
6 ÷ 0.01(=10m) =600Ω
非常に大きい抵抗成分となります。
また、上記に 光らせるLED分の電圧(ここでは緑・赤LEDを使用と考え1.5V)が必要ですから
6V(定電流で発生する電圧値)+1.5V(LEDで使用する電圧) = 7.5Vとなり
この時点で乾電池5個を直列に繋ぐ必要があります。

逆にココで抵抗を使って10mAに制限をかけようとすると乾電池2本(1.5Vx2=3.0V)と考え
3V(乾電池x2) - 1.5V(LEDのVf(順方向電圧)=1.5V
1.5V /10mA = 150Ω

使用する電池量も
定電流ダイオード使用: 乾電池5個 使用
抵抗使用: 乾電池 2個 使用


とかなり、使用量に差が出てきますし、電池5個を入れるスペースも必要ですし
と定電流ダイオードを使用するメリットがあんまり無いのです。

このため一番最初に書いたように メリットが無い と言う話に繋がるのです。
また、定電流ダイオードは、全ての定電流ダイオードが10mAと設定されていれば
10mAしか流れないかと言うとそうではなく、おなじ電圧値をかけたとしても
先ほどのリンクを見ると 中心値 10mA 範囲 8mA-12mAと なっており、
狙ったとおりの明るさが出ないかも知れない。
また、模型用途ですとある程度LEDが発生する明かりの強さを調整したい場合も出てきます。
そのときわざわざ他の電流値が設定された定電流ダイオードを持っていますか?
つーことになります。

勿論定電流ダイオードにもメリットはあります。
・電流をある程度は安定化出来る。(上の例で行くと 8m-12mまでは電流値を制限できるわけですから
・定電流で制御できると言う事は、LEDに電源オンしたときにでるラッシュ電流が流れにくくなる。
ってのもありますが、まぁ使いづらいのは間違いないです。

と言う事で個人的には、最初に戻って
定電流ダイオードは 使えない事はないけど使うメリットは無い。
って所に行き着くわけです。

また文章が多いなぁ、、、反省。
次回からは、LEDを発光させるときに、光らないのは何故? LEDが壊れる!など
失敗事例からの対応について色々フォーカスを当てていきます。



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