電子回路に詳しくなりたいので勉強するブログ #3「+と-を入れ替えてもLEDが点灯するしくみ」

2015年3月22日

学習 電子回路 特集

LEDは「発光ダイオード」というのですが、電子部品に「ダイオード」というのもあるんですね。 発行ダイオードとダイオードは何が違うのかというと、「発行する」かどうかなんですね。 分かりやすすぎますね。 それではダイオードってどういう部品なんでしょう?

ダイオードの特性

電流は「+プラス」から「ーマイナス」に向かって進むという特性は、知っている人も多いかと思います。 電池にもプラスとマイナスがありますが、懐中電灯などに入れる時に、プラスとマイナスを逆に入れるとどうなるでしょう? もちろん、懐中電灯は、点灯しません。 これは、電流の向きが逆なので、点灯しないんですね。 もしこれが、精密機器だったらどうなるでしょう? 電流が逆向きに流れると壊れてしまう部品もあります。 それを防止してくれるのがダイオードなんですね。 ようするに、順方向に流れる電流は、通常通り流して、逆方向に流れる電流は、ダイオードが食い止めてくれるという事です。

プラスとマイナスを間違えなきゃいいじゃん

そんなに難しい事ではないですよね? 電池の入れる方向を間違えないという事・・・ でも、目覚まし時計などで、電池を2つとか4つ入れる電池ボックスの機器は世の中に大量にありますよね。 さらに、その電池の向きも全ての機器が同じ方向は向いていません。 中には、電池を互い違いに入れるようになっている機器もあります。 ここで入れ間違いをする人は、たくさんいるでしょうね。 その時にいちいち機器が壊れていたんでは、それがお金を出して買う商品だったとしたら、間違いなくクレームにつながります。 さらに、製作段階でも、複雑な回路でプラスとマイナスを間違ってしまうことも起こりえる事なので、そういった対応として、ダイオードを適度に配置して電流を整理しましょうという事です。 機器をわかりやすくするために、順方向に流れていると発行ダイオードを使って、光るようにすると、機器が正常に動いているという証になるので、見た目にも分かりやすくて、よくなりますが、その分消費電力は多くなりますんで、設計が重要ですね。

交流と直流

家庭のコンセントに流れる電流は、「交流電流」と言って、プラスとマイナスが常に入れ替わっている電流なんですね。 知ってました? 乾電池などは、「直流電流」と言います。 ちゃんとプラスとマイナスが決まっている電流ですね。 コンセントは、どっち向きで差し込んでも、電子機器が動作するのは、交流電流のおかげなんでしょうね。 しかし、電子機器としては、交流を直流に変換する仕組みが必要になります。 その仕組みの事を、「整流回路」といいます。

整流回路を作ってみよう

ダイオードの特性を活かして、以下の様な図を実際にブレッドボードで作ってみたいと思います。 一番右のダイオードのみ、LEDにすればいいんですが、途中もLEDにを入れると、どの回路を電流が流れているか分かりやすいので、一度組んでみることをオススメします。 ちなみに、今回は充電池を使ったので、電圧が低く、途中のLEDがうっすらしか光っていません。 写真では写りが悪いんですが、ちゃんと光ってますよ。 コンセントからの電流を回路に利用したい時はこの回路が必須ですね。 作り慣れておくと、家電製品対応が楽になるかも。
  • 作っちゃうおじさん
    2017/10/13 at 00:43
    家庭用交流電源は電力高いので、配線ミスでの火災・感電が怖いです。初心者を対象とした記事では、お勧めするべきではないと思います。 使うなら、整流回路前にヒューズ挟むか、ブレーカーを入れてください。 どちらも、過電流時には解放状態になるので、大事故を防ぐことができます。

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