본 실험은 0.1W의 LED를 가지고 전원부의 전압 변화를 이용하여 전류를 여러가지로 변화시키면서
튜브의 밝기를 시험한것이다.
원래 0.1W 의 LED는 정격전류가 20mA정도이나 과전류가 흐를 경우 칩의 온도 증가에 따른 광효율이
저하되고 LED동작 수명이 줄어든다. 하지만 칩의 온도가 상온에서 크게 증가하지 않는다면 실제로
사용해도 무리는 없다.
실제 제품에 응용하는 경우는 안전성때문에 가능한 칩이 제공하는 정격전류를 사용하는것이 바람직하다.
1). 리튬전지 3V를 인가할 경우- 정격전류는 약 20mA -사진에서 까만색 전원부
2). 리튬전지 3.7V와 10옴의 저항을 연결하여 사용하는 경우- 실제 전류는 약 60mA, 사진에서 직사각형 전원
3). 리튬전지 3V를 두개 사용 직렬 연결한 경우- 실제전류는 약 100~110mA, 사진에서 PCB 보드 전원
본 사진들은 실제로 형광등이 켜진 실내 환경에서 촬영한것으로 야간 촬영시는 무지 밝게 보일것이다.
아레 사진은 빨강색 LED에 상기 3V전원과 3.7V 전원연결하여 사용한 경우이다.이 경우는 실제 전류는 각각
20mA/60mA 정도이고 주간에 비교해도 쉽게 눈에 띌 정도로 3.7V 전원의 경우가 휠씬 밝은것을 알수 있다.
아래 사진은 상기조건에서 어두운곳에서 촬영한것입니다.
아래 사진은 상기 1번 전원과 3.7V 전원을 사용해서 빨강과 파랑을 비교한것이다.
이때 빨강은 약 20mA 전류가 흐르고 파랑은 약 50mA 전류가 흐른다.
사진에서 볼수 있드시 파랑은 전류가 약 2배 더 많이 흐를 경우 빨강과 비스한 밝기를 보인다.
이는 소프트 튜브 재질이 파장이 짤아질수록 빛 전달이 약간 취약해지는 원인에 의한다.
아래 사진은 상기 조건에서 어두운곳에서 촬영한것입니다.
아래 사진은 3V용 리튬전지 2개를 직렬로 사용하여 바로 저항없이 사용한경우로 전류가 빨강의 경우는 약 120mA, 파랑의 경우는 약 100mA 정도 흐른 경우로 이전의 경우보다 빛의 밝기는 아주 밝아진다.
튜브의 길이가 약 45cm 인데도 불구하고 튜브 중간영역에서도 충분한 밝기를 보여준다.
아래사진은 상기조건에서 어두운곳에서 촬영한것입니다.
상기 실험에서 20mA 의 정격전류 LED를 이용하여 전류가 약 5~6배 많은 경우에도 몇분동안 동작하면서 손으로 LED를 만져도 열 발생에 대한 부분은 미미했으며, 동작에는 전혀 문제가 없었다.
이러한 실험을 통해서 소프트 타입 LED튜브를 이용하여 각 색상별로 다양한 정격전류의 LED를 이용하여 원하는 밝기의 LED튜브를 응용할 수 있으며, 이 때 밝기에 비례하여 흐르는 전류가 많아지므로 건전지를 사용할 경우 소비전력이 증가하여 번닝시간이 줄어들게 되므로 실제는 보다 고용량의 건전지를 사용해야 한다.
실제 고휘도용 LED가 많이 나와 있으며, 대략 한칩당 20~30mA 정도의 정격전류가 필요하며 SMD 타입의 칩을 사용하면 2개칩은
약 40~50mA, 3개 칩을 사용하면 약 60~80mA,4개 칩을 사용하면 80~100mA 정도로 고전류가 흘러 보다 밝은 빛을 내면서도 정격전류를 사용하기 때문에 LED의 열발생이나 수명에 전혀 악화없이 고휘도의 LED튜브로 응용할수 있다.
다양한 전원을 사용하여 LED의 정격전류를 만족하면서 원하는 밝기의 LED튜브를 응용할 수 있으며 이때 사용된 전원의 전압에 따라 가변 저항을 이용하여 적절한 정격 전류로 만들어 주는 간단한 전원장치를 만들어 사용하면 아주 효과적으로 LED튜브를 응용할수 있다.
이러한 방법으로 하드타입 LED튜브에 대해서도 응용하면 1W 이상급의 밝기로도 충분히 응용이 가능하다.
휴대폰 밧데리를 이용하여(약3.7V) 적정 저항을 직렬로 연결하여 사용하면 아주 훌륭한 DIY작품도 직접 만들수 있다.
자동차 응용으로는 자동차에서 공급되는 12V DC 전류를 이용하여 상기와 같은 방법으로 고휘도 LED 칩을 사용하여 각 LED에 필요한 정격전류를 가변저항으로 체크하여 적당한 저항을 연결해주므로서 고휘도의 LED튜브를 활용한 다양한 LED튜닝을 직접
만들수가 있다.
현재 LED튜브는 소프트 타입과 하드타입이 있으며, 소프트 타입은 표준으로 약 45cm 길이로 판매하고 하드타입은 직경이 3.5mm/5mm/14mm등 다양한 직경과 길이는 약 50cm 단위로 판매중이다.
LED와 전원부에 대한 약간의 지식만 있다면 LED 튜브 재료만 구입해서 직접 원하는 대로 자동차 DIY를 할수 있다.