湘南工科大学ロボット技術研究会活動日誌

ロボット技術研究会に青春を捧げた者たちの活動記録なんだって

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フルカラーLED照明プロジェクト『第四幕:熱』

電子工作においてLEDを使うときには抵抗を必ず使いますが
抵抗 (2)

抵抗は明るさ調節の役目をはたします

LEDの明るさは電流の量で決まるのでオームの法則を使って求めますが・・・・
長ーくなりそうなので気になる方は追記をみてくださいな


で、抵抗というと普通はさっきの写真のような炭素皮膜抵抗のことです
値段も安く1個1円以下

抵抗を選ぶときは抵抗値が何オームかを見て選びますよね
一般のLEDのときはそれだけで構いません

しかし
今回のようなハイパワー品の場合はもうひとつ知ってなきゃいけないものがあって
それはW数(ワットすう)



ここに書いてありますね
抵抗

1/4Wとか1/6Wとか


ワットっていろんな電化製品にも記載されてますよね
電子レンジ600Wとか電球100Wとか、
これは電力(エネルギー)のことです

抵抗に書いてあるのは
何ワットまで耐えられるかを示すもの

ワットは電圧×電流で求められます
これも詳しいことは追記で、、


定格以上のワットが抵抗にかかれば
海苔のような香ばしいフレーバーを放って真っ黒に・・・


なのでW数の大きい抵抗を選ぶ必要がでてきます

前回のやつは2種類の抵抗を使って実験してました

ひとつ目は
抵抗 (3)

酸化金属皮膜抵抗といいます
こちら3WまでOK
値段は1本30円ぐらいだったかな?
高いから気軽に燃やせないね


そしてもう一つが
抵抗 (4)

セメント抵抗
なんと20Wまでいける
これは100円ぐらいした


大きさ比べ
抵抗 (1)
上から
1/6W
1/4W
3W
20W

W数の大きいものはずうたいもデカくなりますね
まあ当然っちゃ当然


LEDのパワーMAXでずっと点けといたら
酸金抵抗がけっこうHOTになってました
さすがに燃えはしませんでしたが
セメントの方は余裕って感じです


ということで
抵抗値とW数
抵抗選びはこの2つに注意して決めましょう!


by SEPHEID
-------------------------------------------------------------
ここからは追記の内容です


LEDは流れる電流が多ければ明るく光ります
普通のLEDだとだいたい電流を1~10mA(ミリアンペア)ほど流すんですが
今回のハイパワーLEDには400mAまで流します

この電流の量を決めるのに抵抗をつかいます
(もし抵抗を入れずに電気を流せば一瞬でオシャカやで~)

求め方はみなさんも理科で習ったオームの法則をつかいます
簡単な計算なのでだれでもできるはず・・・


電圧/抵抗=電流 という式です


電圧は電源の10V(ボルト)と思いきや
LEDの場合は注意点アリ

LEDには順方向電圧という特性があります
たとえば2Vと規格書に書いてあったとしましょう
LEDを通るときには必ずこの分だけ電源から引かれます
通行料みたいなものでしょうか?

なので計算式に入れる電圧は10-2で8Vとしなければいけません
で400mA(0.4A、計算はミリでやらない!)流したいので
抵抗の値は20Ω(オーム)になります

8/20=0.4になりますもんね


明るさを変えたかったら抵抗を変えます
抵抗の値を大きくすれば電流も少なくなるので
当然明るさも減少するよね


以上がLEDの電流計算です



それからワット数についてですね

電流×電圧=電力(ワット)

電流はさっきの式で求めた400mA

で、この式でいう電圧ってのは電源ではなく抵抗にかかった電圧
つまり電源からLEDの順方向電圧を引いた値・・・これもさっき求めてましたね
10-2=8Vでした

なので0.4×8=3.2W

抵抗にかかる電力は3.2Wということです
なのでこれ以上の抵抗が必要になるというわけです
または1/4Wの抵抗でも多めに10個とかつなげれば合計4Wとなり使えます

ギリギリで使用するのは危険ですし部品にもストレスがかかるので
余裕を見て倍まで見積もって設計するのが無難
なので抵抗の合計は6.4W以上にしよう、となるのです


実験では3Wと20Wを合成して23Wにしてました
(間違ってるので気にせずに・・・・)
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[ 2010/07/08 07:30 ] 天研 | TB(0) | CM(2)
No title
>実験では3Wと20Wを合成して23Wにしてました

それぞれの抵抗値にもよると思いますが、耐電力が異なる抵抗を直列につなげた場合、23Wにならないと思うのですが・・・。

どういう風に計算しているんでしょ。
[ 2010/07/09 00:24 ] [ 編集 ]
ミスった
そうでした・・・・・

足し算でいいのは同じ抵抗値の場合で、
抵抗値が違けりゃそれぞれの負荷の具合も変わってきますもんね


しかもここでさらに重大なミスをしてました

今回
セメント抵抗が4.7Ω、酸金が22Ωで実験してました


抵抗値が大きいほうに負荷が偏るので
抵抗値を
セメント>酸金
にしないとバランス的によろしくない
(だから酸金側だけあんなに熱かったのか・・・・)


もっかい計算した結果この状態だと
23Wどころか5Wまでしか耐えられませんね
壊れる寸前じゃん!あぶねー


抵抗値を
セメント:酸金 = 20:3
にすれば23Wで使えるんですね


ご指摘いただき助かりました



本番では同じ抵抗値の酸金抵抗を組み合わせて使うことにします
[ 2010/07/09 14:14 ] [ 編集 ]
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