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2020年5月 1日 (金)

LEDを光らせるはなし

LEDを光らせるはなしとは
LEDも随分ポピュラーになってきて、CPUなどの電子工作の始めは「Lチカ」なるLEDをチカチカさせるプログラムから始めるのが定番になっているほどです。

 LEDも青色LEDが発明されてから最近は色々な色が出まわり、白色「内部は青色LEDなのですが」など、蛍光灯にかわる省エネの代表でずいぶん使われています。そこで、コロナ自宅待機の昨今、LEDを光らせることを追求して、勉強してみました。まずは実験から。

赤・黄色・緑・白のLEDは電圧を上げていくと、
どのあたりで光り始めるか?

これを実験したのが以下の写真。
Img_3261
赤が光り始めるのが 1.63V
Img_3262
黄色は 1.75V
Img_3263
緑が 1.88V
Img_3264
白は 2.49V
と、結構違いますね。やっぱり赤いのが一番先で、緑はいつもちょっと暗めだった感じがします。
白は光り始めると明るいですが、高い電圧が必要です。このことはデーターシートを見ても判ります。
Rohm の LEDデーターシートを見ると

 

Scrshot-20200501-112730
このように赤が1mA流れ始めるのが1.7V 黄色が1.75V 緑が1.8V
Scrshot-20200501-112753
白(青)が2.4Vとだいたい測定値と合っています。この電圧の規格は Vfといって順方向電圧で規定されています。だいたい 10mAか20mA流れた時の電圧なので、光り始めの電圧とはちょっと違いますが、よく使う明るさの時の目安になります。

色の違いは原料の違い
以下はパナソニックの資料ですが、材料によって色が違います。
Unknown
Ga はガリウム Asはヒ素  Pはリン Al はアルミ
青色はちょっと他と違って Inはインジウム GaN はガリウムナイトライド

要は原料によって電子を貯めた後、放出する際のエネルギーギャップがどのくらいあるかで色が決まります。
ギャップの大きいものは青や紫に近い色になります。(波長が短くエネルギーが高い)

中華の安い白色LEDライトには乾電池2本を直接 白色LEDに繋げている物がありました。
確かに 3Vあればピカピカに光りますが、すぐ電池がなくなってしまうようで怖いですね。

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