Let’s use LEDs.

2007/06/06

“Let’s use LEDs.”

 

I use LEDs for my homebrew projects to add my own taste and personalizing my projects.  All you need to know is the ohm’s law, I= E / R and P=I x I x R  (P=I x E) as well as the basics for LED below.

 

The basics for the LED:

(1)   The forward current (If) is about 10mA and less but not exceeding 20mA.  For the design purposed 10mA is a good number to use.

(2)   The forward voltage (Vf) is 1.6V to 2.0V and 1.8V is used for the design purposes.

(3)   An LED, when it is new, has two legs and the long leg is designated for the anode (positive) and the short leg is for the cathode (negative).

 

Example One:  Designing an LED on a power supply for switch on/off indicator.

I modified a power supply, “AT” type removed from my desktop computer, for running a 10W transceiver. The output voltages are 12VDC, 5VDC and 3.3VDC, three voltages available.  I use the 12VDC to run my transceiver.   For switch on the LED, I use the 5VDC so now I need to find what ohm resister connecting in series I need to use.

CALCULATION:

R=E/I     Where E= 5V – 1.8V = 3.2V       I= 10mA = 0.010A

R= 3.2V / 0.010A =320 ohms  

I have a 330 ohms in my box, so I decided to use it. 

To light a LED using 5VDC available by the power supply unit, a 330 ohm resister and the LED are connected in series.  Then solder the anode side (positive) to the 5VDC current and solder the cathode side on LED through the selected 330 ohm resister to the ground.

5VDC_________(LED)_________(330ohm resister)__________GROUND

See the picture bellow for the installation example.

 

Example Two:

In the example one above, if I do not have a 330 ohm resister and if I have a 500 ohm resister that I use instead, then does it work?

CACLCULATION:

R=E/I    Where 500 ohm= 3.2V / I  So, I=3.2V / 500 ohm=0.006A= 6mA     This 6mA is not exceeding 20mA (upper limit) and it means the LED will be lighted.

 

Example Three:

If I use 12VDC to light the LED, then what ohm resister is it required?

CULCULATION:

R=E/I   Where E= 12VDC – 1.8VDC=10.2V    I=10mA=0.010A

R=10.2V / 0.010A = 1020 ohms    I have a 1000 ohm resister in my box and I will use it in this case.  The installation will be the same as said in the Example one.

 

Example Four:

When 115VAC is used to light a LED, what ohm resister is it required?

CALCULATION:

R=E/I   Where E= 115VAC     I=10mA=0.010A

R= 115 V / 0.010A =11500 ohms= 11.5K ohms

I have a 12K ohm resister in my box so I will use it.   Does the 12K ohm resister work?   I=E/R = 115V / 12000 ohms = 0.0095A= 9.5mA    This is not exceeding 20mA so it will work.    Installation:  The LED and the 12K ohm resister are soldered in series.   Then solder the anode side (positive) to the 115VAC current and solder the cathode side on LED through the 12K resister to the ground.

115VAC__________(LED)_______(12K ohm resister)__________GROUND

 

Example Five:

On my QRP transmitter, I wanted to install an LED on the secondary side of the tank coil for antenna so that the LED lights when the power is going out to the antenna.

The power is measured by a watt meter.   In my case 3watts.   P=3watts  So the question is what ohm resister do I need for the LED assuming 52ohms for the antenna system.

 

CULCULATION:

P=I x E= E x E / R   where   P=3watts   R=52 ohms ( the antenna system)

E x E = 3 / 52   so E=12.5 V (  the voltage across the positive and ground on the tank coil to the antenna)

The resister ohm required for the LED:   I=0.01A    V for LED=1.8V  and V for the resister = 12.5V – 1.8V= 10.7V     R=E / I = 10.7 / 0.01 = 1070 ohms   So a 1000 ohm resister will be used from my box.

 

 

VE3CGC  Hiro Hayashi

Ve3cgc@hotmail.com

 

 

In Japanese:

 

LED発光ダイオードを使ってみよう」

 

私の自作QRP送信機やデスクトップ用の電源をラジオ用に改造し、自分の好みや個性を出すようにLEDを使って見ると楽しいです。  私の古いラジオには6.3ボルトの豆球やネオン管を使うのが普通ですが、今風にはLEDを使うのが普通です。 LEDはオームの法則 I= E / R と  P=I x I x R  (P=I x E) を使って計算するだけで自由に使えます。 LED発光ダイオードの下の基本事項を理解して、自分の個性を演出して下さい。

 

LED発光ダイオードで知っておく基本事項:(発光ダイオードを以下、LEDと書きます)

 

(1)   LEDは適当な電流が流れると光ります。 これを順方向電流 (If) と言い、10mA 前後の電流で発光します。 20mA 以上流れるとLEDは壊れてしまいますので、 計算上は10mA とします。

(2)   LEDが光る為には、もう一つ電圧が1.6Vから2.0Vが必要で、この電圧を順方向電圧(Vf)と言います。 計算上は1.8Vを使う事とします。

(3)   LEDはお店から買った時は、2本の足の長さが違い、長い方の足をアノードanode (positive) 、短い方の足をカソードcathode (negative) と呼び、取り付けるときに間違いないようにしてください。 一度使ったLEDはテスターを使ってダイオードと同じ要領でプラス、マイナスを確認して使うようにしてください。

 

私の自作した物から、LEDをアクセントに取り付けたケースで、計算してみます。

 

例題 1:電源のSWを入れるとLEDが“ON” で発光する場合を考えます。 デスクトップ用の電源 AT typeを改造し、QRPリグを動かしていますが、12VDCを取り出して使います。 ATタイプには3.3V, 5.0V, 12Vの電圧が取り出せ、LEDを発光させるのに5.0Vを使う事にします。 LEDと抵抗 R は直列につなぎ、Rの値を求める。 

(計算)

つまり、LEDE=5.0 ボルト、 I=10mA=0.010A, Rはいくらにすればよいか、を考えます。  LEDRにかかる電圧はLED1.8V と Rは5V1.8V3.2V となりますから、R = E / I = 3.2 / 0.01 =30 オーム と計算されますが、私の部品箱には330オームの抵抗があったので、これを使う事にします。  接続は5V_____LED____R(330 オーム)______アース となります。  AT タイプの電源に取り付けたLEDを発光させた写真は下にありますので、見てください。

 

例題 2:上の例題でもし500オームの抵抗しか持ってない時は、どうでしょうか。

(計算)

LEDRにかかる電圧がLED1.8V と Rは5V1.8V3.2V となり、 I= E / R = 3.2V / 500 = 0.006A = 6mA   これは10mAより低いので、支障なく使えます。

 

例題 3: もし12VDCを使ってLEDを光らせる時は抵抗は何オームを使えばいいでしょうか。

(計算)

R=E/I   ここで抵抗にかかる電圧は E= 12VDC – 1.8VDC=10.2V    LEDに流れる電流はI=10mA=0.010A ですから、  R=10.2V / 0.010A = 1020 ohms  

私の箱には1000オームの抵抗があるので、これを使います。

 

例題 4: 次に交流100Vを使ってLEDを光らせる時はどうでしょうか。 

(計算)

R = E / I    ここでE=100V  I=10A0.01A ですから式に入れると、

R = 100V / 0.01A = 10 Kオーム となります。 10Kオームの抵抗をLEDに直列につなぎ100Vに接続すればLEDは光ります。

 

例題 5:  私のQRPp送信機( The Michigan Mighty Mite)のパワーは300Wで、CONDXによってはもう少しパワーを欲しい時があり、2E26真空管を使ってアンプを作りました。(下の写真を参照してください)  このアンプのパワーはワットメーターで3W表示されました。 送信のタンクコイルにLEDと抵抗を直列に半田付けしてつなぎLEDと抵抗を一体とし、これをコイルと並列につなぎ光らせてみました。 この時の抵抗は何オーム必要でしょうか。

(計算) 

P = I x E = E x E / R  の式で P= 3w R=52オーム(アンテナ)とすると、 E x E=3 x 52   E12.5V がアンテナ コイルに流れます。 この状態でLEDを光らせる抵抗を求めます。  LEDと抵抗は直列につなぎ、LEDには1.8Vかければいいので、抵抗には12.5V1.8V10.7V の電圧がかかります。 電流は I=0.01A ですから R= E / I = 10.7 / 0.01 = 1070オームとなります。 私の箱より1000オームの抵抗を探して使っています。   

 

最近のLEDはサイズ、色といろいろな選択が出来ます。 用途に合った面白い使い方を工夫して、自分の自作したリグやアクセサリー類に個性を出してみてください。 私も、LEDでもう少し個性のある遊び方を考えてみます。

 

VE3CGC  ひろ はやし

Ve3cgc@hotmail.com

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