ＬＥＤ電球設計のための覚書です。

順方向電圧Vf=3.4Ｖ 標準電流値Id=20mAのLEDを使用することを想定して設計していきます。

13.8Vの電圧をかけた場合、回路には20mAの電流が流れるように抵抗値を求めます。
13.8Vの電圧に対し、順方向電圧Vfが3.4Vですから、抵抗R1にかかる電圧は、
13.8-3.4＝10.4　
で、10.4Vかかることになります。

R=V/I（抵抗値＝電圧÷電流）

の式に当てはめれば、

R1=10.4V / 0.02A=520Ω

と、なります。

バッテリーの電圧が12Vから14Vであれば、順方向電圧が3.4VのLEDは3個まで直列につなげます。

順方向電圧Vfが3.4VのLEDを3つ直列につなぐと3.4V×３=10.2Vとなります。
電源電圧13.8Vの場合、抵抗R２にかかる電圧は、
13.8V - 10.4V = 3.6V 　で、
電圧3.6Vとなります。

20ｍAの電流が通るようにするには

R2=3.6V/0.02A=180Ω

となります。

LEDの素子数を増やす場合、電源電圧によりますが直列で増やせるだけ増やし、それ以上は並列で増やしくいく方法をとります。

LED3つの回路をさらに3つ並列につないでみます。

当然のことながら、回路全体を流れる電流も３倍になります。

それぞれに抵抗を取り付けるのは無駄なので一本にまとめます。
20mA流れる回路が3つ並列なので、
20mA × 3 = 60mA
となります。

3.6Vで60mA流すので、
R = 3.6 / 0.06 = 60　
抵抗値は60Ωとなります。

シングルフェラメント電球（ポジションランプやウィンカーに使われる電球）は、このような設計方法で作ることができます。

ダブルフェラメント電球（ブレーキランプでテールと兼用の電球）はさらに回路の工夫が必要になります。

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