LED技術は、交通信号や家庭用の照明から、皆さんが使っているパソコンやスマートフォンのディスプレイに至るまで、さまざまな場所で活用されています。
その長持ちする性質とエネルギー効率の良さから、多くの照明が従来のものからLEDに変更されています。
意外に思われるかもしれませんが、実は日常的にLEDが使われている場面に頻繁に遭遇しています。
一般的に市販されている電池を使えば、家庭でも簡単にLEDライトを利用できます。
しかし、時にはLEDがうまく点灯しないこともあります。
LEDが点灯しない一般的な原因は、必要な電圧が供給されていないためですが、電圧不足以外にもいくつかの原因が考えられます。
例えば、LEDの色によって必要な電圧が異なるというのは興味深い事実です。
この記事を通じて、LEDが点灯しないときに電圧不足だけでなく他の要因も考慮することができれば、より落ち着いて対応することが可能になるでしょう。
電圧不足が原因でLEDが暗くなるか点灯しないことがあるのか？
LEDを明るく点灯させるには、適切な電圧の供給が必要です。
電圧が不足すると、LEDは点灯しないか、発光が弱くなる可能性があります。
DIYや手作りプロジェクトが流行っており、自作のLED照明がうまく機能しない場合、電圧が足りていない可能性があります。
電池の電圧は固定されていますが、自然放電や低温などにより電圧が下がることがあります。
そんな時は、高精度の電圧計を使って電池や回路の電圧を測定すると良いでしょう。
電圧不足とLED点灯の問題
LEDは発光ダイオードとも呼ばれ、もともとは電子部品の一つです。
このダイオードは発光特性を持っており、それが照明などに利用されるようになりました。
電化製品では、適切な電圧がないと正常に動作しないのが一般的です。
ここで簡単に、電流と電圧について説明します。
– 電流: 流れる電気の量（アンペアで計測）
– 電圧: 電気を推進する力（ボルトで計測）
電圧が不足するとは、電気を動かす力が足りないということを意味します。
LEDが点灯しないその他の考えられる原因
電圧不足が原因の一つとして挙げられますが、LEDが点灯しない他の原因も考慮する価値があります。
以下にいくつかの原因を示します。
電気回路が正常でも起こりうる配線の問題
電源とLED、CRD（定電流ダイオード）の極性が逆の場合
電源が逆に接続されていると、LEDは点灯せず、場合によっては機器が故障することがあります。
CRDは電流を一定に保つ部品で、正しい極性で接続することが重要です。
ケーブルの問題
ケーブルが断線していたり、サイズや長さが適切でない場合も点灯しない原因となります。
正しいケーブルを選ぶことで問題が解決します。
接触不良
ハンダ付けやテープを使った接続が不十分で接触不良を起こしている場合があります。
専門家に依頼するか、適切な技術を習得してから作業を行うことが望ましいです。
電気回路の設定ミスが原因の場合
抵抗値の誤計算
LEDには許容最大電流値が定められており、この値を下回る電流で動作させる必要があります。
抵抗値が適切でない場合、必要な電流が得られず、LEDが点灯しない原因になります。
オームの法則を使用して、「抵抗値 = 電圧 ÷ 電流」で正確に計算しましょう。
これらの問題を点検し、配線や回路の調整を行うことで、LEDの点灯問題を解決できるはずです。
LEDの色によって必要な電圧が異なるのはなぜ？
自作のデバイスが点灯しない場合、使用しているLEDの色に合った電圧が供給されていない可能性が考えられます。
LEDは色によって必要とする電圧が異なります。
たとえば、青色LEDを開発しノーベル物理学賞を受賞した赤崎勇氏の功績はよく知られています。
彼の研究のおかげで、赤、緑、青の三原色LEDが完成し、色彩の表現範囲が飛躍的に広がりました。
これらの色を組み合わせることで、ほとんどすべての色を再現することが可能になり、現在では多くのディスプレイや照明技術に利用されています。
私自身、色々なイルミネーションを見るのが好きで、その豊かな色彩にはいつも感動しています。
LEDは省エネで多くの光を利用できるため、広範なアプリケーションで使用されています。
特に青色LEDは、開発に30年もの長い時間がかかったと言われていますが、その価値は計り知れません。
それでは、LEDの色ごとに必要な電圧の違いを詳しく見ていきましょう。
各色のLEDに必要な電圧は？
LEDの色により必要な電圧が異なります。具体的な数値は次のとおりです。
– 赤、橙、黄、緑色LEDには約2.1Vが必要です。
– 青や白色LEDには約3.5Vが必要です。
市販されている一般的な電池は1.5Vですので、2本を直列に接続すると3Vになります。
これは赤、橙、黄、緑色のLEDには適していますが、青や白色のLEDには3.5Vが必要なため、2本では不足します。
LEDを使用する際は、選んだ色に適した電圧を確保することが大切です。
これを理解しておくと、LEDをより効果的に活用することができます。
日常生活でLEDの電圧不足が引き起こす影響について
日常における電圧の変動は一般的に瞬間的であり、通常は生活に大きな影響を与えることはありません。
それでも、時折「LED照明が低電圧で点かないのではないか？」といった心配が生じることがあります。
実際には、電気事業法によって定められた範囲内で電圧が管理されているため、通常は電圧が著しく低下することはほとんどありません。
具体的には、100Vの場合101±6V、200Vの場合は202±20Vが保たれています。
しかし、以下のような事例も報告されています。
– 一瞬だけLED照明が消えたかのように感じた。
– 特殊なプリンターを使用した際、職場のLED照明が一時的に明滅した。
これらの現象は短時間で起こり、主に電圧の急激な変動が原因である可能性が考えられます。
日常で見られる一時的な電圧変動
日常的に発生する電圧の変動はほとんどが瞬間的です。
これが発生すると不安に感じることもありますが、インフラが充実している日本では、些細な変化にも敏感になることがあります。
電圧の変動を事前に知っておくことで、何か起きた際にも落ち着いて対処できるかもしれません。
供給側からの瞬間的な電圧低下
瞬間電圧低下は、電力供給が一時的に中断されることで起こる現象です。
これは主に電力会社の送電や配電設備での落雷などが原因で発生します。
この種の電圧変動は電圧が低いというよりは、受電電圧が一時的に変動するという状況です。
この現象は通常0.07秒から0.2秒程度で発生し、最長で2秒以内には解消されるため、多くの人は気づかないことが多いですが、敏感な人は変化を感じるかもしれません。
他の家電製品による一時的な電圧低下
他の家電製品が大電流を必要とする際に、一時的な電圧変動が発生することがあります。
この変動は約±10％の範囲で発生します。
このような現象は、特に大型プリンターやパワフルなドライヤーを使用する際に見られます。
現代の家電は多くがインバーター制御機能を備えており、このような変動は減少していますが、古いモデルの冷蔵庫やエアコンではまだ発生することがあります。
通常の電圧が高めに設定されている場合でも、少しの電圧低下でLED照明が完全に消えることはなく、一時的なちらつきが生じることがあります。
まとめ
– 適切な電圧がないと、LED照明は正常に機能しません。
– 電圧不足を感じた場合は、配線や電気回路の確認が重要です。
– LEDの色によって必要な電圧が異なるため、色ごとの電圧を確認する必要があります。
– 日常的に発生する電圧の変動は一時的なものであり、大抵は電圧不足ではなく変動によるものです。
– LED使用時は、常に電圧や配線、回路の確認が必要です。
– 特に高い電圧を必要とする青色や白色LEDには注意が必要です。
– 日常的に発生する電圧変動を理解しておくと、無用な心配を避けられます。
