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定電流ダイオードで電圧変化でもLED明るさ一定?

こんにちは。
基本的なことなのですが考えていて良く判らなく(考えがまとまらなく)なって
しまいました。

■質問
電圧が変わっても安定した電流を流すことが出来る、定電流ダイオードは
便利なのですが、LEDを接続した場合に電流が一定でも電圧が変わってしまえば
結果としてLEDは、リニアに?暗くなってしまうのではないでしょうか?
であれば、単に抵抗でも同じではないのかな?と。


              アドバイス宜しくお願い申し上げます。

投稿日時 - 2014-11-30 02:51:39

QNo.8842024

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回答(4)

ANo.4

LEDの電圧は電流で決まります。電流だけ一定で電圧だけ増やすなんてことはできません。
定電流ダイオード(CRD)の電流/電圧特性をよく見てください。
電圧を変えても、電流はほぼ一定ですよね。ということはCRDとLEDを直列につなぎ、電圧を
かければ、電流に応じて電圧が LED にかかり、残り(電源電圧ーLED電圧)をCRDが
受け持つことは明白です。

投稿日時 - 2014-12-14 13:08:26

ANo.3

LEDの明るさは電流でのみ決まります。

ご自分で書かれていますね。
「LEDを接続した場合に電流が一定でも電圧が変わってしまえば」
電圧の変化を吸収してくれるのが定電流ダイオードです。

投稿日時 - 2014-11-30 20:35:00

定電流ダイオードという名前は忘れてください。
定電流"ダイオード"という名前がついていますが、実はダイオードではありません。ダイオードのような整流作用もありません。


定電流ダイオードは、Nch J-FETのゲートとソースを接続した構造で、その内部は、JFETによる定電流回路となっています。
このURLの「定電流回路1」の図が、まさに定電流ダイオードの中身です。
http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame2/mame2.html

実は、定電流ダイオードの手持ちがなく、JFETしか手元にない場合、JFETで代用することも出来ます。
http://www2.famille.ne.jp/~teddy/tubes/b-crd-zd.htm
私も良くやるのですが、高輝度LEDなら、十分この方法で、点灯させることが出来ます。

簡易的なシミュレータで回路を作って実験してみました。(→ 添付画像)
これはNchJFETで作った定電流回路で、手動で電源電圧を変化させてみました。
グラフを見ると、電源電圧を変化させても、負荷にかかる電圧は1Vで一定、電流も一定となっているのがわかると思います。

JFETで増幅を行おうとすると、ソース電位よりゲート電位を低くして使わなければなりませんが、この回路では、ソースとゲートの電位が強制的に同電位となっており、JFETのIDSS(ゲート電圧0の時のドレイン電流)以上を流すことが出来ません。この特性を利用したのが「定電流ダイオード」なのです。
http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame1/fet.html

投稿日時 - 2014-11-30 08:30:44

>電流が一定でも電圧が変わってしまえば結果としてLEDは、リニアに?暗くなってしまうのでは

違います。「(全体の)電圧が変わっても電流が一定」→ LED の電流は一定(LED の電圧もほぼ一定)
なので LED の明るさは変わりません。
定電流ダイオードは、自分を流れる電流が変わろうとすると、自分の両端の電圧を変えて追従し、
結果電流が変わりません。

ただし、「どんな低い・高い電圧でもこのように動作する」という理想的なモノではなく、
期待する動作は、電圧・電流のある範囲内の現象なので、この範囲内で使うよう設計します。

http://www.ele-lab.com/crd_kihon1.html

>単に抵抗でも同じではないのかな?
抵抗は電圧が変われば電流は比例して変わりますから、同じではないです。

投稿日時 - 2014-11-30 05:32:11

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