822 パワーLEDの研究（４）
さて、話を戻して、パワーLEDが使いづらい、と書きました。
ではなにが使いづらいかと言うと「LEDは定電流で使う」という
ところにあります。というのは、このLED、その定電流が500mA程度で
なおかつかなり大きな発熱をするところにあります。
というのは、LEDには順方向電圧というものがあって、これを3.3Vとします。
定電流で使うためには、電源電圧とLEDの順電圧の差の電圧に
電流制限用の抵抗を入れます。つまり電源が６Vだとすると
6-3.3=2.7Vで500mAが流れるように2.7÷0.5=5.4Ωの抵抗を
回路に入れればいいのです。
この図は背の高い容器に入っている水をパイプで低い容器に移す様子です。
容器の高さが電圧、パイプの太さが抵抗値を表しています。
左側の電源電圧が右側のLEDの順電圧とどれだけ差があるかで水の流れる強さ（電圧）
パイプの太さ（抵抗）によって流れる水の量（電流）が変わります。
これをパワーLEDで考えると使いづらい点が２つあります。一つは抵抗の値が
微妙すぎで、ぴったりの抵抗が得られないこと、もう一つは
2.7Vで0.5Aだと、この抵抗には1.35Wという電力がかかることで
普通に売っている抵抗は1/4Wなので、たぶん過熱で切れてしまいます。
この図でいうとパイプの素材が水量に耐えられないで破裂することになります。
というわけで、パワーLEDは専用の駆動回路で定電流を与えることが
推奨されるのですが、なんとか抵抗１本ですませたいのです。
さらにもう一つ使いづらいのは発熱するところにあります。
このために、このLEDは必ず放熱板に接触させて使います。
もう一つ、「熱くなると順方向電圧が小さくなる」というのもあります。
仮に3.3Vが3.1Vまで低下すると、500mAで計算した抵抗値では
2.9÷5.4では540mA程度まで電流が増え、電力も1.6Wくらいになります。
そこで、さきほどのLi-ion電池なのです。
これだと、パワーLEDの順方向電圧が3.3Vに対して
Li-ionの電圧が3.7と、変動を考慮しても概ね0.5Vの差なのです。
つまり、これを電源とすると抵抗の使い方がかなり楽になるのです。
0.5Vで0.5Aということは1Ωの抵抗で0.25Wということになりますから
多少電流を低めにすれば1/4の抵抗で充分ということになります。