LED 회로 저항 계산을 어떻게 하는 것일까?
오늘 설명하는 방법은 배터리 또는 기타 전원 공급 장치에 연결할 하나 이상의 LED 또는 LED 연결 회로에 대해서 직렬 구조 및 병렬 구조 상에서 적절한 저항 값을 구하는 방법에 대해서 알아 봅니다.
일반적인 LED 기호, 구조 및 리드 식별을 이해하고 넘어가보도록 하겠습니다.
LED는 + (Anode)와 – (Cathode) 극성이 있습니다. LED는 Lighting Emitted Diode 의 약자입니다.
먼저 저항을 계산하기전에 간단한이해를 하기 위해 아래와 같은 회로가 있다고 가정하겠습니다.
간단한 LED 연결 회로 예시입니다. 이 회로를 보면 건전지를 통해 LED 1구를 켜는데 얼마 정도의 저항이 필요한지 계산을 해보려고 합니다.
공급 전압은 6V, LED 순방향 전압 (V F )은 1.3V, 순방향 전류 (I F )는 10mA 입니다.
이 회로에서 필요한 저항 값 (LED 와 직렬로 연결된 저항)은 다음과 같이 구합니다.
저항 값 = (V 공급 – V F) / I F = (6 -1.3)V / 10mA = 470 Ω
이 회로에 대한 저항기 전력 정격 공식
저항기 정격 전력 = I F 2 x 저항 값 = (10mA) 2 x 470 Ω = 0.047W = 47mW
그러나 이것은 저항이 과열되지 않도록 하기 위해 필요한 최소 저항값 이므로 계산 한 저항의 정격
전력을 두 배로 합니다. 따라서 0.047W x 2 = 0.094W = 94mW 되는 저항을 선택하는 것이 좋습니다.
저항기 정격 전력(계산 값의 두 배로 합니다) = 0.094 W = (94mW)
LED 회로 저항 직렬 구조에서 저항 값
아래는 또 다른 간단한 LED가 직렬로 연결된 회로입니다. 6 개 LED를 직렬로 연결했습니다.
공급 전압은 18V 이며, LED 순방향 전압 ( V F )은 2V 및 순방향 전류( I F )은 20mA 입니다
저항 값 (LED는 직렬) = (V 공급 – (V F x LED 개수)) / I F
여기서 6 개 LED의 총 순방향 전압 (V F ) = 2 x 6 = 12V
순방향 전류 ( IF )는 직렬 이라서 동일합니다. (즉: 20mA)
이제 저항 (직렬 회로의 경우) 값은 다음과 같습니다.
= (V 공급 – (V F x LED 개수)) / I F = (18 – (2 x 6)) / 20mA
= (18-12) / 20mA = 300 Ω
저항의 정격 전력은 = I F 2 x 저항 값 = (20mA) 2 x 300 Ω = 0.12 = 120mW
그러나 이것은 저항이 과열되지 않도록 하기 위해 필요한 최소 저항 값이므로 계산 한 저항의
정격 전력을 두 배로 하여 0.12W x 2 = 0.24W = 240mW 저항을 선택하는 것이 좋습니다.
저항 정격 전력 (계산 값의 두 배로 함) = 0.24 W = (240 mW)
LED 회로 저항 병렬 구조에서 저항 값 (공통 저항)
이 회로는 공통 저항에 LED 를 병렬로 연결했습니다.
공급 전압은 18V 이며, LED 의 순방향 전압 ( V F )은 2V 이고 순방향 전류( I F )는 각 각 20mA 입니다.
저항 값 (일반 저항과 병렬로 연결된 LED ) = (V 공급 – V F) / (I F x LED 개수)
여기서 4 개 LED 의 총 순방향 전류 (I F ) = 20mA x 4 = 0.08A, 순방향 전압 (V F )은 동일합니다.
(참고: 이것은 병렬 회로이므로 전압은 병렬 회로이며 전류는 합산되고 각 지점에서 동일합니다).
이제 공통 저항이 있는 병렬 회로의 저항 값은 다음과 같습니다.
= (V 공급 – V F) / (I F x LED 개수)
= (18 – 2) / 0.08
= 200 Ω
총 전류 소모량 = 20mA x 4 = 80mA
(이것은 병렬 회로이므로 전류가 합산됩니다)
저항 전력 정격 = I F 2 x 저항 값 = (20mA) 2 x 200 Ω = 0.08 W = 80mW
그러나 이것은 저항이 과열되지 않도록 하기 위해 필요한 최소 저항 값이므로 계산 한 저항의 정격
전력을 두 배로 하면 이 회로에서는 1.28W x 2 = 2.56W 되는 저항을 선택하는 것이 좋습니다.
저항 전력 정격 (계산 값의 두 배로 함) = 2.56W (280mW)
LED 회로 저항 병렬 구조에서 저항 값 (개별 저항)
이제 저항기 (별도의 저항기가 있는 병렬 회로의 경우) 값은 다음과 같습니다.
= (V 공급 – V F ) / I F = (9 – 2) / 20mA = 350 Ω
총 전류 소비 = 20mA x 4 = 80mA (이것은 병렬 회로이므로 전류는 합산됩니다)
저항 전력 정격 = I F 2 x 저항 값 = (20mA) 2 x 350 Ω = 0.14 = 140mW
그러나 이것은 저항이 과열되지 않도록 하기 위해 필요한 최소 저항 값이므로 계산 한 저항의 정격
전력을 두 배로 하면 이 회로에 대해 0.14W x 2 = 0.28W = 280mW 저항을 선택하는 것이 좋습니다.
저항의 정격 전력 (계산 값의 두 배로 함) = 0.28W (280mW)
LED 회로 저항 유의사항
또한 다음 사항에 유의하십시오.
▶계산 한 정격 전력 저항을 구한 다음 시판되는 저항기는 1/4 와트, 1/2 와트, 1 와트, 2 와트, 5 와트 종류가 있습니다. 이때 계산 값보다 높은 정격 전력 값을 선택하십시오.
예를 들어 저항기 정격 전력 값이 0.789W = 789mW로 계산 된 경우 1W 저항을 선택합니다.
▶일반적으로 저항기는 표준 값으로 생산되고 판매 됩니다.
계산 한 저항의 정확한 값을 찾을 수 없는 경우 먼저 계산 한 다음 저항 값을 선택합니다.
예를 들어 계산 된 값이 313.5Ω 이면 가장 가까운 표준 값을 사용합니다. 즉 330Ω입니다.
가장 가까운 값이라도 충분히 가까 우지 않으면 저항을 직렬 병렬 구성으로 하여 필요한
값을 만들 수 있습니다.
▶I F = LED의 순방향 전류: LED가 지속적으로 흘릴 수 있는 최대 전류 량 입니다.
긴 수명과 안정성을 위해 LED 순방향 정격 전류의 80 % 정도로 하는 것이 좋습니다.
예를 들어, LED의 정격 전류가 30mA이면 이 LED를 24mA에서 실행해야 합니다.
이 양을 초과하는 전류 값은 LED 수명을 단축 시키거나 연기가 나고 타기 시작합니다.
▶LED 순방향 전류를 찾을 수 없는 경우 일반적인 경우 LED는 20mA에서 실행되기 때문에
20mA로 가정하십시오.
▶V F = LED 의 순방향 전압: 이것은 LED 의 순방향 전압, 즉 정격 순방향 전류를 공급할 때의
전압 강하입니다. 이런 데이터 값은 LED의 데이터 값에서 찾을 수 있지만 타입, 색상 및
밝기에 따라 1.3V 에서 3.5V 사이입니다.
그래도 순방향 전압을 찾을 수 없으면 6Vdc 일 때 LED를 저항 200Ω을 통해 연결하면
됩니다. 이제 LED의 전압을 확인 하십시오. 일반적으로 2V이고 이것이 순방향 전압입니다.
