会社概要マイクラフトについてお問い合わせまずはこちらをご覧ください!使い方・選び方をまとめています。株式会社マイクラフトLEDの特性とその見方ここでは、LED電子工作の初心者の方にとって最初に知っておくべき「LEDの基本的な特性」についてわかりやすく解説します。LEDのデータシートにある順電圧や順電流、温度特性や波長分布などの特性値の見方や意味、注意すべき点などまとめています。順方向に電圧を加えることにより、電流が流れ点灯します。LEDの明るさは流す電流の値によって変わります。LEDはおよそ「3.2V前後」です。大体これくらいでいいだろうと決めつけずに、販売店のスペックやメーカーのデータシートなどで適切な値を確認して使用しましょう。緑は、黄緑や青緑など種類により大きく異なり、2.2V程度のもから3.6V程度のものもあるので注意が必要です。順電圧と順電流を確認するデータシートでまずチェックする項目は、「順方向電圧」や「順方向電流」の値です。IF:20mA」のように記載されていたりします。実際にはこれよりも控えめな値で使うのが良いでしょう。各特性値の意味や注意すべき点などについて解説していきます。順電圧・順電流の値が記載されています。赤枠で囲った「順電圧(VF)」の欄を見ます。これは、LEDに2.1Vの順方向電圧を加えたとき、順方向電流(IF)が20mA流れるという意味です。LEDが能力を十分に発揮する最適な値です。通常、この電圧と電流の値が販売店のスペック欄に記載されています。実際にはこれより余裕をもたせて控えめな値で使うことをおすすめします。これは製造段階で、同じ型番のLEDでも個々の特性にばらつきが生じるためです。LEDに当たる可能性もあるということです。※右上の(Ta=25°C)というのは、周囲温度が25°Cの時という意味です。LEDは周囲温度により特性値が変化するためこのように条件が記載されています。流しすぎると劣化したり破壊してしまいます。実際にはごくわずかな電流が流れます。逆電圧がある一定値を超えると急激に電流が流れるようになり、光らないばかりかLEDが壊れてしまう恐れがあります。このような、逆方向の電圧の限界値を「逆耐電圧(逆耐圧)」といいます。走行が逆方向になった時にLEDに大きな逆電圧がかからないように考慮して回路を作る必要があります。このような順電流や逆電圧の限界値については、データシートの「絶対最大定格」の表で確認できます。絶対最大定格とは、「瞬時でも超過してはならない値」としてメーカーが定めているものです。このLEDの場合、順電流(IF)の限界値は「30mA」と分かります。逆電圧の限界値は「5V」です(LEDの場合、5Vのものが多い)。これらを超えて使用すると壊れる可能性があるという値です。赤や青のような単色のLEDの発光色は、一般的に「波長」の数値で表されます。波長の単位「nm(ナノメートル)」で数値で記載されています。「波長」についての詳しい解説はこちら※白・電球色の発光色の場合は、色度座標で表されます。色度座標は「色度図」上の一点を示しています。表をもう一度見てみましょう。赤枠で示した部分が、このLEDの発光色を表す「波長」について記載された項目です。データシートには、「スペクトル分布特性」というグラフがあります(下のグラフ)。これを見れば、LEDの発光色の特徴をより詳細に把握することができます。どの色の光がどの程度の割合で含まれているのか、相対値で表されています。「LEDのスペクトル分布とは」をご参照ください。●波長の数値に対応する光の色は、おおよそ下記のとおり。「紫:380〜430nm」「藍:430〜460nm」「青:460〜500nm」「緑:500〜570nm」「黄:570〜590nm」「橙:590〜610nm」「赤:610〜780nm」。※詳細は「LEDの波長と発光色」のページをご覧ください。このグラフを見ると、「580nm〜680nm」の間の波長の光を多く含んでいて、その他はほとんど含んでいないことが分かります。表の「ピーク発光波長」の項目を確認すると「638nm(標準値)」と記載されています。ドミナント波長は、標準値が記載されていませんが「620nm〜632nm」の間の赤色LEDだということが分かります。製造上、個々のLEDの特性値にばらつきが生じるため記載されます。ことが多いので、慣れてくれば、このグラフを見ただけでも発光色のイメージがつかめるようになると思います。【ピーク波長とドミナント波長】ピーク(発光)波長とは、スペクトル分布で出力値が最も高い部分(山の頂点部分)の値。ドミナント波長(主波長)とは、「実際に目で見たときの色」に相当する波長の値。単色のLEDの発光色を言うときは「ドミナント波長」の数値を使います。指向特性のグラフは、LEDの光の広がり方を表したものです。指向特性のグラフでは、光の広がり方を、角度ごとの相対的な明るさで視覚的に表しています。角度が広がるにつれて、どれだけ相対的に明るさが減少しているかが図示されています。指向特性(指向角)の見方について詳しくは、「LEDの指向角とは」の解説をご覧ください。時ということが記載されています。y方向への広がりが破線で表されていることを示したもの。上図のようにLED素子(実際に光る部分)が、チップLED全体の右寄りに配置されているため。指向特性(指向角)の見方について詳しくはこちらのページをご覧ください。いうことが確認できることは既に解説しました。確認したとおり、グラフ上でも2.1Vのとき20mA流れることが確認できます。1.9Vのときでは、2mA弱くらいですから、わずか0.2V電圧が上がるだけで約10倍の電流が流れるようになることが分かります。回路を組む際にはこの点にも十分注意が必要です。ついて「順電流−相対光度特性」は、順電流の変化に伴い、明るさがどのように変化するかを表したグラフです。明るさが相対的にどのように変化するかを表しています。基本的にLEDは、電流をたくさん流すほうが明るく光るわけですが、2倍の電流を流せば明るさも2倍になるというわけではありません。別のLEDでは下の図のように、この傾向がやや顕著な場合もあります。このLEDの場合、電流値20mAを超えた辺りから、光度の上昇が特に少なくなっています。このように、LEDは電流を上げるとLED素子の発熱により、光度の上昇率は下がるといわれています。熱になってしまう割合が増えることを意味しています。むやみに電流値を増やしても熱ばかり発生して効率がわるいということです。ついて「周囲温度−相対光度特性」は、周囲温度の変化に伴い、明るさがどのように変化するかを表したグラフです。周囲温度の変化に伴い、明るさが相対的にどのように変化するかを表しているものと見られます。これを見てわかるように、LEDは周囲温度が上昇すると、光度(明るさ)が低下するといわれています。※これは、ROHMの専門資料によると、LEDの発光原理である電子と正孔が再結合する確率が低下するためと記載されています。ついて「周囲温度−順電圧特性」は、周囲温度の変化と順電圧がどのように関係しているかを表したグラフです。これを見ると、周囲温度が高くなるに伴い、LEDの順電圧(VF)が下がっていくことが分かります。基準とされる周囲温度の25°Cの時、VFは2.1Vとなっています。LEDの順電圧の変化は、回路を設計するうえで重要な要素になります。「順電圧−順電流特性」のグラフのところで解説したとおり、LEDはわずかな電圧の変化で、流れる電流の値が大きく変化します。大電流を流して強く発光させるパワーLEDなどを駆動する場合には、この温度上昇によるVFの変化には特に注意が必要です。大きな電流を流すと、LEDはその分強く発熱するため、温度の上昇に伴い、VFの値が小さくなります。いう循環が繰り返される「熱暴走」が起きる危険性があります。熱暴走により最大定格値を超えてしまうとLEDが破壊してしまいます。電流値が安定するとは限りません。そのため、LEDに流れる電流が無条件で一定となる、定電流駆動で回路を組むことが原則となります。定電圧駆動では、明るさが減少することになります。●チップ型LEDランプ丸型3mmLEDランプ丸型5mmLEDランプコネクタ式LEDランプは、大きく分けて上の3タイプがあります。すべてコネクタの抜き差しだけで簡単に使える超小型LEDパーツです。下記のように、使いたい点灯用パーツと組み合わせるだけで使用できます。使いたいLEDランプをボタン電池ケースにつなぐだけのコンパクトで手軽に使える点灯方法です。スイッチで点灯ON/OFFを切り替えられます。市販のボタン電池「CR1220」または「CR2032」を使う2種類のタイプがあります。使いたいLEDランプをタイニィコントローラにつなぐだけでOK。4本まで接続できます。タイニィコントローラ本体に、単3電池2本をセット。スイッチで点灯ON/OFF切り替えもできます。LEDランプは、好きなものを自由に組み合わせられます。使いたいLEDランプをコントローラ・電源につなぎ、まとめてたくさん点灯できる方法です。好きなLEDランプを8本まで使えるタイプ、16本使えるタイプがあります。配線を分岐するパーツを使って、さらに大量のLED一斉点灯も可能です。LEDランプは、好きなものを自由に組み合わせられます。図のように4種類のパーツをつなぎ、まとめてたくさん点灯できる方法です。miniコントローラは超小型なのでスペースを取らずに、たくさんのLEDを一斉点灯できる方法です。LEDランプは、好きなものを自由に組み合わせられます。LEDの光り方も、「ゆらぎ・点滅・ホタル」など様々な種類が選べます。配線分岐で、さらに大量のLED一斉点灯も可能。様々な用途に対応できる、組み合わせの自由度も高い設計になっています。プロの方でも安心の高品質です。様々な工作に使える超小型LEDパーツをぜひご活用ください。HOMEへ商品はすべて「マイクラフトYahoo店」でお買い求めいただけます。