LEDの構造

　図1の形状のLEDは、長短2本の接続線をもち、長いほうがプラス側でアノードと呼ばれ、短いほうはカソードと呼びます。カソード側はレンズ下部のつば部分を、平らに削ってあります。LEDの光は指向性が高いといわれますが、ダイオードが発する光に、反射鏡とレンズで指向性をもたせています。


　LEDの記号は、ダイオードの電流を流す向きを表す三角形と、発光を表す矢印を組み合わせてつくられます。電流の流れる向きを順方向と呼び、順方向に電流を流すことのできる最小の電圧を、順方向接合電圧と呼びます（図2）。

LEDと電源の接続方法

　LEDを使うには、図3のように、LEDと直列に抵抗器を接続するのが基本です。LEDは、内部の抵抗値が大変小さく、小さな電流で発光するので、LEDと電源を直接つないでしまうと、回路に大きな電流が流れて、LEDを壊す原因になります。


　LEDと直列につないだ抵抗器は、流れる電流を制限してLEDを保護する役割をするので、電流制限抵抗器とか保護抵抗器と呼ばれます。保護抵抗器の抵抗値は、電源電圧から順方向電圧を引いた値を、発光に必要な電流で割って求めます（図4）。LEDの種類によって異なりますが、およそ10mA程度の電流で発光します。

　一般的なLEDでおよそ1.6V程度の順方向接合電圧を必要とするので、乾電池2本で明るく点灯していても、乾電池を1本にすると電圧が不足して、点灯しない場合があります。また、LEDの端子を逆にすると電流が流れないので、発光しません。

　以上、LEDの仕組みについて紹介させていただきました。より詳しくは拙著『はじめる！楽しい電子工作　カラー図解を見ながらつくれる！電気のしくみもよくわかる！』をお読みいただければ幸いです。