Re:LED 연결과 저항 산출법

[고등어는내친구]

요즘에 자동차등 여러 분야에 DYE로 LED를 많이 이용하고 있으나 LED를 연결할때 LED의 전압과 전원전압 보호용 저항의 관계를 정확하게 알고 있는분이 많지 않으실줄 압니다.
여기서는 그것에 대하여 직접 저항을 산출하여 DYE 할수있는 방법을 논 합니다.

LED가 점등되는 전압과 전류는 각 제조사와 색.일반LED.고휘도LED.
직경￠ 등에 따라 다르나 직경 5mm일반 LED의 경우 전압은 1개당 1.5V 전류는 약15~20mA 직경3mm LED는 전압은 같고 전류는 10~15mA면 되는데전류가 적을수록 빛은 어둡고 전류가 클수록 밝아 집니다만 그 정도에는 한계가 있어서 어느 정도 이상의 전류 에서도 빛의 밝기가 더 이상 밝아지지는 않고 제한치 이상의 전류를 초과하게 되면 LED가 파손 됩니다.

그리고 LED 는 전압만 정확히 맞춰서 전원에 연결해도 점등은 되나LED의 전압과 전원전압을 정확하게 맞출 수가 없고 온도에 의해서도 LED 의 동작 전압이 약간씩 변화하고 LED의 내부 저항이 낮기 때문에 적정전압을 조금 이라도 초과하는 전압이 걸리게 되면
과 전류가 흘러서 LED가 파손 되므로 그냥 연결은 하지 않고 과 전류 방지용 저항을 반드시 연결해야 합니다.

LED에 저항을 연결할 때 저항의 산출을 어떤 식으로 하는가를 예를 들어 봅니다.

가령 일반 LED로 서 전압 1.5V 전류 20mA LED 1개에 9V의 전원을 쓰고자 하면
전원 전압에서 LED 의 전압을 빼고 난 나머지 전압 9V - 1.5V = 7.5V 이므로
7.5V 에서 20mA 의 전류가 흐르는 저항을 직렬연결 해 주어야 하는데
이 저항의 수치를 알려면 이것은 오옴 의 법칙을 이용하여 간단하게 산출 할 수가 있습니다.

오옴의법칙
전류.I=E/R
저항.R=E/I
전압.E=IR

전류 I .A
저항 R .Ω
전압 E .V 의 기호와 수치로 표시 합니다.

이것의 세가지로 전류와 전압 저항에 관한 모든 것을 계산할 수 있습니다.

7.5V 에서 20mA 의 전류가 흐르는 저항의 산출은 저항 R = E/I 로
전압 E 가 7.5V
전류 I 가 20mA 로 0.02A
7.5 / 0.02 = 375Ω 이 됩니다.

즉 9V 전압의 전지로 직경 5mm의 전압 1.5V 전류20mA 인 LED 1개를 켤때
375Ω 의 저항을 직렬로 연결하면 20mA 의 전류가 흐르게되고
저항의 소비전력은 7.5V * 0.02 = 0.15W 가 되므로
소비전력 1/4W 의 저항으로 족합니다.

가령 9V 의 전원으로 직경 5mm 1.5V 20mA LED 를 10개를 연결 하고자 할때6개를 직렬연결 하면 정확히 9V가 되나 전지의 전압이 조금 떨어지게 되면LED 의 요구 전압에 미달 되므로 점등이 안되기 때문에 LED 복수 개를 직렬로 하여 합한 전압은 항상 전원 전압의 70%~80% 로 사용 하고 해당하는 저항을 연결 하는것이 저항 에서의 전력 손실을
최소화 하게되고 가장 효율적으로 사용할수 있는 것 이나 부득이 할 때는 그 이하, 전원 전압의 50%~70% 로 사용해도 소 전력의 전원 창치가 아닌 자동차와 같은 것 에서는 LED의 소비 전력이 크다고 볼수 없으므로 별다른 문제는 되지 않습니다.

결론은 저항의 수치를 맞춰 주면 되는데 LED 5개를 직렬 연결하여 7.5V로 할 때 전류는 직렬연결 에서는 동일하게 20mA 를 맞춰 주면 되기 때문에 저항은 LED 5개를 합한 전압 7.5V를 뺀 전지 잔여전압 1.5V에서 20mA 의 것으로 5Ω 1/4W 의 저항을 연결하면 됩니다.

계산은 그러하나 실제로 적용할 시 저항의 수치를 정확하게 맞출 필요는 없고 근사치 약 20% 안에 들어오면 LED가 점등 되는데 별 문제는 없습니다.

전압이 다른 전원과 LED 의 직경.고휘도 LED 등 전류가 다른 것을 연결 할 때도 위의 계산법을 쓰면 됩니다.

고휘도 LED의 연결 예를 들어 봅니다.

고휘도 5￠LED가 점등되는 전압은 메이커에 따라 약간씩은 다르나
직경 5mm LED의 경우 전압은 1개당 3.1V~3.5V 전류는 약 30mA 가 됩니다.
고휘도 LED 6개를 쓰고자 할 때 LED 6개를 직렬로 연결하면 LED의 요구 전압이 21V 가 되므로 24V 전원에 100Ω의 저항을 연결하면 30mA의 전류로 켜지게 되고

12V 전원을 쓰려면 LED 3개 직렬로 전압이 10.5V가 되므로 50Ω의 저항을 연결하면 30mA의 전류로 잘 켜지게 됩니다.
(출처 : 'LED 연결과 저항 산출법' - 네이버 지식iN)

[세이(Say)]

흠흠 좋은 자료네여. 전에 한번..브래이크 보조등을 엘이디로 만들었는데. 아답터 12볼트짜리에선 불이 들어왔는데. 장착후(시동을 켜지 않은상태에서)작동이 않되길래 다시 다 뜯은적이 있었습니다. 나~ 중에 생각해 보니. 시동을 켰다면 불이 들어왔을꺼라는 생각이 들더군요. 이미 .. 그 보조등은 부셔버린 후였지만여..ㅋㅋ