LED回路図（ダイオード回路図）とは？記号・見方・書き方を詳しく解説

LEDは省エネルギーで長寿命、さらに多彩な応用が可能なため、現代の照明や電子機器に欠かせない存在です。LED回路図を理解することで、適切に設計し安全で効率的な回路を構築できます。この記事では、LED回路図の重要性と、その特性や記号、具体的な書き方について詳しく解説します。

1. LED回路図（ダイオード回路図）とは？

LED回路図は、LEDを含む電子回路の設計と解析に不可欠なツールです。正しい設計のためには回路図の特性や概要を理解することが重要なので、ここで詳しく説明します。

1.1 LEDの特性

LEDは電気を一方向に流すことで光を発する電子部品です。「Light Emitting Diode」の頭文字をとったもので、発光ダイオードとも呼ばれます。LEDの主な特性は、以下の通りです。

1.2 LED回路図の概要

LED回路図はLEDを含む電子回路を表した図で、主に回路の設計や解析に用いられます。LEDは極性を持つため、正しい接続が重要です。回路図では、LEDのアノード（正極）とカソード（負極）が明確に示され、電流制限抵抗などの保護部品も含まれることが多いです。

LED回路図は、正確な電流と電圧の管理が必要なため、LEDの特性を理解したうえで設計されます。特に、過大な電流が流れるとLEDが破損するリスクがあるため、抵抗や定電流源を使用して電流を制御することが一般的です。

2. どんな場合に使われる？

設計で必要なLED回路図は、実際に設置される場所を想定できなければいけません。ここでは、LEDが使用される具体的な場面を確認してみましょう。

2.1 家庭用照明

LEDは、省エネルギーと長寿命が特徴であり、家庭用照明として広く普及しています。電球ソケットにそのまま使えるLED電球は、白熱灯や蛍光灯と比較して消費電力が少なく、環境にも優しいため、多くの家庭で採用されています。

2.2 電子ディスプレイ

テレビやパソコンのモニター、スマートフォンの画面には、バックライトとしてLEDが使用されています。これにより、鮮明で明るい画質を提供し、省電力性も向上しています。

電子ディスプレイのほか、駅やスタジアム、道路情報掲示板などの電光掲示板にもLEDが使用され、見やすさと情報伝達の効率が高まっています。

2.3 自動車の照明

自動車のヘッドライトやテールライト、ウィンカーなどにもLEDが利用されています。LEDは即時に点灯し、消費電力が低く長寿命であるため、車両の安全性と効率性を向上させる役割を果たしています。また、デザインの自由度が高く、さまざまな形状や色の照明が可能です。

2.4 信号機

道路の信号機にもLEDが採用され始めており、従来の白熱電球に比べて視認性が高く、耐久性に優れています。特にLEDは低温下でも性能を維持できるため、寒冷地の信号機にも適しています。

2.5 イルミネーション

街中のイルミネーションやクリスマスツリーの飾りつけにも、LEDが多く使用されています。LEDの多彩な色合いと低発熱特性は、長時間使用しても安全で、デコレーションにおいても多様な表現が可能です。

LEDはこのように、家庭から公共施設、自動車まで、幅広い分野でその特性を活かして使用されています。今後もさらなる技術の進化が期待され、より多くの場面での活躍が見込まれています。

3. LED回路図の記号一覧

LED回路図には、よく使われる記号があります。ここでは、LED回路図で必ず使用する記号を解説します。

3.1 LED

LED（発光ダイオード）は、電気を一方向に流し、光を放つ機能を持つ電子部品です。LEDの回路記号は、基本的にはダイオードの記号に似ていますが、発光を示すために矢印が外向きに描かれています。

新記号	旧記号

この矢印は、光の放射を表しており、通常、アノード（正極）が三角形の先端、カソード（負極）が横線で示されています。

LEDには極性があり、正しい接続が必要です。アノードからカソードへ電流が流れることで、LEDは光を放ちます。回路図では、アノードは「A」、カソードは「K」で表されることが多く、逆接続するとLEDは光らず、場合によっては破損することがあります。

3.2 抵抗

LED回路には、必ずと言ってよいほど電流制限抵抗が含まれています。これは、LEDに流れる電流を制限するためのもので、LEDの破損を防ぐために重要な役割を果たします。

新記号	旧記号

回路図では、抵抗はジグザグの線で示され、LEDと直列に配置されることが一般的です。

3.3 その他の関連記号

LED回路図には、他にも電源、スイッチ、コンデンサーなどが含まれることがあります。これらの部品もそれぞれ特定の記号で表され、回路の動作や機能を視覚的に理解するために使用されます。

これらの記号を理解することで、LED回路の設計や解析が容易になります。また、国際規格やJIS規格に基づいた新旧記号の違いも認識しておくことが重要です。図面作成ソフト「EdrawMax」には、LED回路図で使用するシンボルが標準装備されています。これからLED回路図を作成しようとする方は、無料でダウンロードして簡単にLED回路図を作成できる体験をしてみましょう。

4. LED回路図の書き方

LED記号が使われる回路図は、練習すれば誰でも作成できます。ここでは、図面作成に慣れていない方でも簡単に作成できるように、わかりやすく解説します。

4.1 基本のLED回路

LEDの基本回路は、シンプルでありながら非常に重要です。LEDを正しく点灯させるためには、適切な電源、電流制限抵抗、そしてLEDが必要です。図の場合、電源のプラス端子から抵抗を通してLEDのアノード（正極）に接続し、カソード（負極）をグランドに接続します。IFは順方向電流、VFは順方向電圧を示します。

この配置により、過剰な電流が流れず、LEDが適切に光ります。LED回路の設計には、LEDの動作電圧と電流を考慮した抵抗値の計算が重要です。

4.2 やってはいけないLED回路

LED回路を設計する際には、やってはいけない誤りがあります。特に注意すべき点は、以下の通りです。

• 抵抗を使用しない
  LEDに直接電源を接続すると、過大な電流が流れてLEDが破損する危険があります。必ず電流制限抵抗を使用して、LEDに流れる電流を制御しましょう。
• 反対に接続する
  LEDのアノードとカソードを逆に接続すると、LEDは点灯しません。さらに、特定の条件下では逆電圧がかかり、LEDが損傷する恐れがあります。回路図で極性を確認し、正しく接続してください。
• 適切なグランド配線がない
  GNDの配線が適切でないと、ノイズや誤動作の原因となります。GNDはできるだけ太く短くすることが推奨されます。また、1点アース接続を心がけることで、安定した動作を確保できます。

正しい回路図の書き方を理解し、避けるべき誤りを認識することで、安定して動作するLED回路を設計できます。回路図は、部品の配置や接続関係を視覚的に理解するための重要なツールであり、正確に描かれることが求められます。

5. LED回路図作成フリーツールEdrawMax

ここでは、LED回路を「EdrawMax」で作成する方法をご紹介します。 EdrawMaxは図面作成ソフトで初心者でも簡単に操作できます。

電源を回路の左側に配置し、通常はプラス（+）とマイナス（-）の端子を明確に示します。プラス側は上に、マイナス側は下に配置するのが一般的です。LEDと抵抗は他の機器を考慮して配置します。

LEDと電源、抵抗をそれぞれ接線します。LEDのアノード（正極）はプラス端子に、カソード（負極）は抵抗を経由してマイナス端子に接続されます。

配置したLEDや電源の文字や補足情報を書き加えます。

基本的なLED回路図は、電源、LED、抵抗を組み合わせて、電気の流れを左から右へ、上から下へと示すことで構成されます。

6. まとめ

LEDの動作電圧や動作電流、発光効率といった特性を理解することで、効率的で安全な回路設計が可能です。LED回路図は、LEDを正しく設計し効果的に使用するために不可欠なツールです。LED記号を正確に理解することで、誤った接続や抵抗の不使用などの設計ミスを避けられます。

EdrawMaxは初心者でも簡単に使える図面作成ソフトです。LED記号が標準で装備され、使いやすいインターフェースで効率的に高品質な回路図を描けます。この記事を参考にしてLED回路図の作成に挑戦し、EdrawMaxの便利さを実感してみてください。