100円ショップのLEDライトは、明るくて私も好きで買ってしまいます。この写真のLEDはその一部です。
ところが使っているとトラブルが発生することも。
「あれ？電池が減ったのかな？」
ところがすぐにledが焼けて、すぐに暗くなります。
「え～ないじゃん抵抗！」
分解してみると、ledライトに本来はあるべき抵抗がなくて、目を丸くしてしまいます。これではすぐに壊れるハズ。人によっては煙がでた人も。← これ、怖くないですか？
対策として抵抗を付け足すと、寿命が長くなり危険も激減します。そこでledに最適な抵抗値の計算方法についてわかりやすくまとめました。
とはいえ、設計ミスとしか思えないような製品もあったりするのが怖い。
目次
LEDライトに最適な抵抗値の計算のやり方
簡単とは言いましたが、抵抗値を計算するには計算式が必要です。
この図は電子回路を作るときの基礎的なイラスト(回路図）です。
もし計算という言葉が出てきただけで『じんましん』がでてしまう方は、電子工作は難しいので誰か得意な方に頼んだ方が良いかも。
100円ショップのledライトは、回路図や部品図もないので、詳細なことは分かりませんが、ledに流せる電流は、おおよそ20mA（ミリアンペア）と推測できます。
もし、この20mAを超えて電流を流していたら、ledの定格（その電子部品を安全に使える規格）を超えているので、寿命が極端に悪くなったり、最悪、発火の危険もあります。
もし、この段階で難しそうだと思ったら、寿命があって使えそうな百均のLEDライトが良いですよ。
では、計算できそうな方は（笑）、チャレンジしてみましょう！
式に当てはめるだけで分かる抵抗の値
求める抵抗の値は、式に当てはめればOK。
あ、抵抗ってこういうのです。
抵抗値 オーム（Ω）＝（電源電圧Vー順方向電圧降下VF）÷順方向電流（A）
電源電圧は、乾電池などをつないだ合計の電圧です。
電圧は、『1.5V(ボルト）×乾電池の個数』で計算できます。
単三や単四の電池は、1.5V、電池を3つ直列に使うLEDライトが多いので、
電源電圧：1.5V×3＝4.5V
通販でLEDを購入する場合は、順方向電圧降下や順方向電流は、正確な値が記載されているので分かります。
例えばこんな感じで記載されています。
『順方向電圧降下：2.9～3.6Ｖ』または、『VF：3.1V（標準）』などと表示されています。
詳しい記載がホームページになくても、データーシートというところに（DC Forward Voltage）という記載あります。それが順方向電圧です。Min2.9、Max3.6などと表記されています）。
百均のLEDライトを改造する場合
※LEDの順方向電圧降下は百均のLEDでは分からないので、予想値として3.0と3.6Vとします。（LEDはおおよそ、2.9～3.6くらいの範囲です）。
順方向電流（A）は、『標準電流：20mA』やVF：3.1V（標準）（@20mA）という感じで表記されています。
LEDは20ｍAなのですが、計算ではA（アンペア）で計算します。
ｍA(ミリアンペア）はA(アンペア）の1/1000なので、計算するときは20÷1000=0.02Aとなります。
このへんの単位が慣れないと、ごっちゃになって分かりにくいです。
では、先ほどの計算式で計算してみましょう。
抵抗（Ω）＝電源電圧V（電池の合計電圧4.5Vー順方向電圧降下3.6V÷順方向電流0.02（A）
計算
抵抗 =（4.5Vー3.6V）÷0.02A ＝45Ω ← 数字を変えて計算しましょう。
順方向電圧降下3.0Vだとすると、75Ω。安全を見るならこちらを選びます。
LEDが1個の場合に必要な抵抗値です。ちなみにLEDに流す電流を、17～18mAとして計算するとさらに余裕がでます。
ぴったりの抵抗器が見つからない場合
計算通りの抵抗値が見つかりません。
もしLEDライトに抵抗が入っていないときは、このように計算して抵抗値を求めます。
半端な数字に抵抗が売っていないので、それに近い抵抗器を購入します。
さきほどの計算では45Ωでしたが売っていません、。そこで秋月電子で確認すると、47Ωの抵抗値の商品が見つかりました。これを使います。
計算で出た抵抗値 ＜ 購入する抵抗の値を大きく
抵抗の値が多少大きいので、電流の流れは少なくなりますが、5%程度の誤差なのでこれでOKとします。抵抗は多少、大きい方がLEDには安全ですから。
抵抗器は種類がたくさんありますが、大抵の場合、カーボン抵抗でOKですが、金属皮膜抵抗 は精度が高いので、予算を気にされないなら、こちらを使いましょう。
抵抗の種類、どんな抵抗器を使えば良いのか？
このような種類の抵抗器があります。
- カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）
- 金属皮膜抵抗
- 酸化金属皮膜抵抗
- セメント抵抗
- 可変抵抗（ボリューム）
- 集合抵抗（抵抗アレイ）
- チップ抵抗
乾電池を3個使うケースでは、低価格のカーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）を使いますが、金属皮膜抵抗は精度が高いので、トラブルを少しでも減らせます。
100円ショップのLEDライトは抵抗が手抜き
そもそも100円ショップのLEDライトは、手抜きというかコストダウンし過ぎて、性能が著しく低いものもが混ざっています。
LEDライトのLEDの数は、3個、5個、7個、9個など、複数個のものがあります。乾電池3個を電源として使う場合、LEDと抵抗がセットで並列に接続されています。
この商品は良心的なタイプです。＞＞セリアの9SMD&1LED BOXライトを買ったら明るさが凄い！口コミ・レビュー
ところがコスト削減のため、抵抗が1個しか使われていないケースや、そもそも抵抗自体を省いている商品もあり、大変、危険な回路になっています。
もし抵抗を使わないと、安全に流しても良い電流よりも多く流れるため、通常よりもかなり明るく点灯します。
その代償として寿命が極端に短くなります。また発火や発煙の危険も。
通常は１つのLEDに対して１つの抵抗を使うのが、安全にLEDを点灯させるために必要です。
例では47Ωと記載ですが、75Ωの方が安全です。
LEDには個体差の誤差があるので、複数個のLEDで１つだけの抵抗だと、流れすぎるLEDは明るく、抵抗が多く電流の流れが少ないLEDは暗くなります。
その結果、寿命も短くなるので避けるべきですが、コスト削減で省かれているので、買ってすぐに故障するケースが多くみられます。
詳しくはこちらを参照してください。＞＞百均のledライトで一番明るいのは改造しないと危険なの？調べて分かった怖い話
まとめ：LEDライトの抵抗の計算方法
LEDの抵抗を決めるとき安全を考えるなら、順方向電圧降下を3Vに、順方向電流は定格の×0.9くらいで計算すると安心。
例 乾電池3本4.5Vで、電流20mA×0.9＝18mA
求める抵抗値は、
抵抗 =（4.5Vー3V）÷0.018A ＝83Ω
もっと大きな電流が流せるパワーLEDの場合には電力も計算する必要があります。
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釣りやレモン栽培などをきっかけにブログで発信。子供の頃から母親に教えてもらい野菜の栽培や挿し木などの方法も学ぶ。40坪ほどの畑を借りて100種類ほどの野菜を栽培していた経験も。現在は庭で趣味の園芸を楽しむ。
