前回は、抵抗を使用して、簡易的な回路を作成しました。シミュレーションをした結果、オームの法則に沿った結果を得ることができました。前回の内容は下記のリンクを参照してください。
今回はLEDを使用した回路を作成してみようと思います。
使用する環境は下記のとおりです。
- Windows10
- LTspice XVII
LTspiceを使用して、回路図を作成して、回路を作成したらシミュレーションを行いたいと思います。
まずは下記のような回路図を作成してみました。LED（NSCW100）に電流を流す回路です。
OP解析を行うと下記のような結果を得ることができました。
電流が129mA流れています。NSCW100のデータシート見てみると、絶対定格は下記のようになっていました。
- IF（順方向電流）：25mA
絶対定格をかなり超えているので、壊れるまたは寿命が短くなると思われます。
それでは、電気的・光学的特性をみてみたいと思います。電気的特性は下記のようになっております。
- VF（順方向電圧）※条件20mA：標準3.6V、最大4.0V
それでは、電源電圧を 3.64V にしてみます。OP解析を行うと下記のような結果を得ることができました。
電流値は、0.0197A になっており概ね 20mA となっています。今回電源電圧を変更してシミュレーションを行いましたが、電源電圧を変更するのはあまり現実的ではありません。さまざまな半導体素子をしようすれば、それだけさまざまな電圧が必要となります。
そこで、直列抵抗を使用します。抵抗を使用して、LEDの電流を調節します。下記のような回路図を作成します。
LEDのVFとIFの関係は特性としてデータシートに曲線グラフが記載されています。（調光用途がないもに関しては、グラフまではのっていないかもしれません。）ですから、IFの値を決めれば、VFの値もわかります。今回、電気的・光学的特性より、20mA の時、3.6V となっています。では、R1の抵抗値をいくつにすればよいか考えたいと思います。直列回路であるので、R1に流れる電流は20mA になります。電圧は、5V – 3.6V より、1.4V になります。オームの法則より、1.4V ÷ 0.02 は、70Ω となります。
R1を 70Ω にすることで、LEDに電流 20mA が流れます。OP解析を行うと下記のような結果を得ることができました。
電流値は、0.0195A になっています。概ね 20mA となっています。