학생들은 LED 회로를 구성할 때 관습적으로 330Ω을 사용해보고 밝기가 마음에 들지 않으면 저항을 올리거나 내리는 방법을 많이 사용합니다.
이 포스트에서는 정확한 계산을 통해 전기적으로 완벽한 LED회로를 만드는 법을 알아봅니다.
데이터시트 찾아보기
LED는 색깔에 따라서 다른 전압을 필요로 합니다.
일반적인 전류 소모량은 보통 20mA~50mA 사이이고 보통 20mA에 맞춰 사용합니다.
아래는 5mm LED의 데이터시트에서 발췌한 표입니다. 절대적인 것은 아니고 본인이 사용하는 LED의 데이터시트를 참조하시면 됩니다. 하지만 5mm의 일반 LED라면 크게 다르지 않으니 하단 표를 참조하여도 크게 문제가 없을 것입니다.
공식
일반적으로 많이 사용하는 Red LED를 사용하여 아래와 같은 회로를 구성하였다고 가정하여 보겠습니다.
옴의 법칙 다들 기억나시나요?
옴의 법칙을 이용하면 이 회로에 흐르는 전류는 다음과 같습니다.
이 수식을 에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
여기서 는 정해져 있습니다. 따라서 우리가 원하는 LED 전압(밝기)과 사용할 전원의 전압만 알면 쉽게 구할 수 있습니다.
여러개의 직렬 LED에 필요한 저항
위와 같이 개의 LED가 직렬로 연결 되어 있다면 어떻게 될까요?
직렬 회로는 전하량 보존 법칙에 의하여 모든 부하에 같은 전류가 흐르고 전압은 저항에 비례하는 특징을 가지고 있습니다.
따라서 단순히 직렬이면 LED의 부하 전압이 배수로 증가하기 때문에 다음과 같습니다.
여러개의 병렬 LED에 필요한 저항
개의 LED를 병렬로 연결하고자 한다면 어떻게 하면 될까요?
위와 같이 병렬 LED에 직렬로 저항을 붙여주면 됩니다.
병렬은 직렬과 반대로 모든 부하에 같은 전압이 흐르고 전류는 저항에 반비례합니다.
만약 Source가 5V이고 각 LED에 20mA, 2V를 공급하고 싶다고 한다면 각 도선에는 5V가 똑같이 흐르기 때문에 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
