LEDを自作しよう
LEDの自作①パーツを選ぶ
LEDを自作するときにまず悩むのがどのパーツを選べばいいのかです。大きさや形状などさまざまな種類があります。明るさ(光度)はカンデラと呼ばれcdまたはmcd(ミリカンデラ)と表示されますが、明るいものを選びたい場合は数字が大きいものを選びましょう。
LEDを選ぶときの注意点
LEDを選ぶときに気をつけなければいけないのが、同じ光度のチップでも、チップの取り付け位置によって光度が変わるということです。チップの位置が砲弾の先に近ければ広角、遠ければ狭角になります。車のメーターパネルなどは広角のものがおすすめです。
LEDの自作②抵抗を調べる
直列
どのLEDを作るか決まったら、抵抗を確認します。LEDの抵抗の数値を求めるにはR(Ω:抵抗)=E(V:電源電圧)-V(LEDに加える電圧)/I(A:電流)という方式を使います。例えば電源電圧12Vで、LED電圧3.2V、20mAの場合は、mAをAになおして、R=12-3.2/0.02という方式になります。R=1/440となるため、R(Ω:抵抗)は440となります。
直列で2つ以上つける場合
LEDを2つ以上直列でつける場合は、R=12-(3.2×個数)/0.02となります。LED電圧の合計が電源電圧を超えないように個数を調整しましょう。
並列
並列は、直列と同じように1つあたりの抵抗を求めてから計算します。方式はR(Ω:抵抗)=1/1個当たりの抵抗+1/1個当たりの抵抗…と、個数分増やしていきます。440の抵抗のLEDを2つ並列で並べると、R=1/440+1/440=2/440=1/220になり、抵抗の数値は220Ωになります。
整流ダイオード
交流を直流に変換する機能がある整流ダイオードですが、抵抗を使う場合は必ず回路に組み込む必要があります。整流ダイオードには種類があり、流せる電流の上限が決められていますので、確認してから用意しましょう。
CRD(定電流ダイオード)
CRD(定電流ダイオード)は電圧や抵抗が変動しても一定の電流が流れるように保ってくれるパーツです。抵抗よりも高価な部品ですが、電源電圧が安定しない環境の場合はCRDを使うことをおすすめします。CRDは規格電圧がありますので、それを超える電圧のもの、または規格外の電圧のものには使用できませんので注意しましょう。
LEDの自作③配線をつなげる
LEDと抵抗、整流ダイオードが用意できたら、配線とハンダ、ハンダごてを用意します。ハンダは安価のものではなく、高級なものを用意しておいた方が扱いやすくておすすめです。LEDと配線を仮配線してみて、発光具合を確認してからハンダづけします。プラス極(アノード)に抵抗をハンダづけし、熱収縮チューブで絶縁します。次にマイナス極(カソード)に配線をハンダづけし、熱収縮チューブを取り付けたら完成です。
抵抗と整流ダイオードの取り付け
直列の場合、端にくるLEDの1つ(左右どちらでも可)のプラス極(アノード)に抵抗をつけ、逆端にくるLEDのマイナス極(カソード)には整流ダイオードを取り付けます。他のLEDには配線を取り付けます。また、CRDを取り付ける場合は抵抗と同じ位置に取り付けます。基盤に取り付けるときにどの位置にくるかを考えながら作業をすると間違えづらいです。
LEDの自作④基盤に取り付ける
LEDを取り付けたい、車などのパーツの基盤を用意します。ここでは砲弾型のLEDの紹介しているため、穴にLEDを装着し、基盤の裏側で配線をつなげれば完成です。マイナス極(カソード)の配線を次のLEDのプラス極(アノード)にハンダでつけていきます。余分となる配線はカットして、短くしてからハンダづけします。また、チップ型LEDを使用する場合は専用基盤が販売されています。
LEDを自作するときの注意点
- LEDを自作するときは極性のあるものとないものがあるので、先に確認しておきましょう。
- 抵抗とCRDは端にくるLEDのどちらか(左右どちらでも可)のプラス極(アノード)に取り付けます。
- 整流ダイオードは抵抗の逆端のLEDのマイナス極(カソード)側に取り付けます。
- ハンダは高級なものを選んだ方が扱いやすいです。
- 砲弾型とチップ型のLEDで基盤が変わるので注意しましょう。
まとめ
安価で手に入るLEDで簡単におしゃれな照明が作れるので、部屋の雰囲気を変えて癒しの時間を満喫できます。自作LEDも難しくないので、DIYに慣れていない人でも簡単に作れ、模様替えや車のカスタムに利用できます。楽しみながらDIYをして、生活を豊かにしましょう。
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