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Lチカを回路でやる前に

夏の格好だとちょっと寒い

お彼岸が過ぎると涼しくなりますね

自転車やる分には良い季節になってきましたが、

この夏、殆ど乗らずにいたら体力が落ちてしまいました

まあ仕方ない

あの炎天下乗る気にはなれないな

日曜に無理せず1時間ほど乗ったらケツ、腹筋、背筋、肩から二の腕が筋肉痛です



さあ、ラズパイpicoはというとまだⅬチカの状態です

今度は外部回路を組んでやるんですが

抵抗でつまずきが発生しました

最初はネットの誰かが作ったのを丸ごと真似するはずでした



参考にしたブログ、YouTube数点見たけどそれぞれ抵抗の選択が違うんだよ

多少の誤差程度なら納得いくんだけど

120Ωから330Ωまで様々いくら何でも差が開きすぎ明るさも変わるだろう

中には使わないでやってる人もいたし、これはLEDを壊わしてしまうらしいが

なんでそうなるか疑問だ、このまま知らんふりしてはいられないぞ


LEDは個体によって光りだす電圧が違うそうで

それに合わせた抵抗を間に入れないとLEDが壊れてしまうんだって

抵抗は中学で習うオームの法則で計算します

Lチカを回路でやる前に01


R=V/I 

という抵抗を求めるやつを使いますがちょっと細かくなって

R=(Vsupply - Vf)/ I

というのを使います

R は、抵抗で今回求めなきゃならない数字になります
V は、たしかEと言う事もありますが電圧
Vsupply は、電源電圧、ラズパイpicoはGPIOの電圧です因みに3.3V
Vf は、順電圧と言いLEDを点灯させる時にLEDに掛かる電圧、これはLEDのデーターシートに書いてあり様々
I は、電流です。ラズパイpicoのGPIOはデフォルト状態だと4mAになるそうです

秋月電子通商のWEBアプリで計算してくれるのがあります面倒なので活用しよう
https://akizukidenshi.com/catalog/contents1/led-r-calc.aspx

手計算でやるなら電流(I)を0.004に変換しなくちゃなりません

換算は100掛ければ良いと思ってたんだけど1000なんだな遠い昔に覚えたことはもう忘れている

3.3V、4mA とか先に書いていますがこれも調べるのに苦労しましたよ

電圧の3.3Vは直ぐに出てきたんだけど

Vfに関しては、sunfounderのサイトで調べるも何故か青色だけ載ってないし

バラ売りのデーターシートはキットと同じはずが他の色も違うし当てにならない

そしてチュートリアルでは220オームを使っているから益々困惑

まあ、220Ωに近ければ良いんだろう

ある程度の誤差はあるし計算で出てくる答えより上の抵抗を入れれば

暗いけど壊れることはないそうだから

一番苦労したのは電流、最初はLEDのデーターシートの最大電流を入れて計算してました

そしたら全然低くて明らかにおかしい

ならば最初に戻ってラズパイpicoはどれだけ電流、流すんだろうと

調べたら結果が4mAだったというわけです

電流を4mAにしてやれば大体そのあたりの数値が出てきました

先週と今週とえらい時間かかり

何とかスッキリしました


(例)抵抗を求める式を使って
LEDの順電圧2.2Vの時、ラズパイpicoのGPIOを使ってLEDを光らせるには何オーム以上の抵抗を取り付ければよいか
LEDにかけられる最大電流は20mAです

R=(3.3-2.2)÷0.004
R=1.1÷0.004
R=275
よって、275Ω以上の抵抗を付ける




調べている間に別の方法も見つけました

こっちは、電流を求めてLEDの許容範囲を超えないように選ぶやり方

I=(Vsupply - Vf)/ R

答えが出たら小数点地獄なので、数字に弱いと小数点以下が出ると嫌気がする

換算するので1000掛けるの忘れないように


(例)LEDに流れる電流を求める式を使って、条件は上の例と同じ
LEDの順電圧2.2Vの時、ラズパイpicoのGPIOを使ってLEDを光らせるには何オーム以上の抵抗を取り付ければよいか
LEDにかけられる最大電流は20mAです

I=(3.3-2.2)÷220×1000
I=1.1÷220×1000
I=5

上の答えから
LEDの最大電流は20mA > 計算の答えで電流が5mA なので

(2023.10.01追記)
LEDは問題ないが、ラズパイpicoのGPIOはデフォルト状態だと4mAまでなので

更に大きい抵抗を取り付けないといけません

絞っていくと、275Ωで4mAになります

これで、上の計算式と吊り合うようになりましたラズパイはもっと大きな電流(16mA)を使うことができますが

picoを使うときは注意が必要です


220Ωの抵抗でも大丈夫と言う事が分かる


この式ではある程度Rを絞り込まなければなりませんねでも究極的にLEDを光らせるならこちらをつかう

因みにどこまで抵抗を下げられるか計算したら

55Ωが最大電流になるようです

なんか怖いですね

最初の式でやるのが安全かな光が暗くて気に入らないなら下の式で納得いくまで光らせてみるのが良いだろう

安全圏に入れたいならラズパイpicoは接続する端子によっては5Vの電源もあるので5Vの方も計算しておくとより安全ですね


結局、差は広いままですがその理由が分かったのでまあ今回は良しとしておこう

今度こそ回路を作るぞ

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