LED용 저항기 선택 방법

전기 발광 다이오드(LED)는 전자 분야 입문 시 피할 수 없는 단계입니다. 표시등, 통신, 조명으로 사용하든, 프로젝트에 멋진 요소를 추가하기 위한 것이든, 모든 LED는 전류를 조정하는 기능이 없다는 공통점을 가지고 있습니다. 전류 흐름을 제한하지 않으면 LED는 결국 정상적으로 작동하지 않게 되며 심각한 문제가 발생하기도 합니다. 대부분의 경우 LED와 적합한 크기의 저항기를 직렬로 연결하기만 하면 이 문제가 해결됩니다. 고전력 응용 분야에서는 전류 제한 전원 공급 장치나 전류 제한 IC가 사용되는 경우가 많습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 저항기를 사용하는 방법을 알아보겠습니다.

옴의 법칙을 잘 모르시는 분들을 위해 설명드리겠습니다. 옴의 법칙은 전압, 전류, 저항 간의 관계를 V = I * R이라는 공식으로 정의합니다. 이러한 세 가지 요소 중 두 개를 알고 있다면 이 공식을 재배열하여 모르는 요소의 값을 구할 수 있습니다. 다음 예시에서는 공급 전압은 9V, 저항기의 값은 모르는 상태, LED의 순방향 전압은 2.4V이고 정격 전류는 20mA로 가정합니다.

부품이 직렬로 연결된 경우에는 각 부품을 통과하는 전류의 양이 동일합니다. 따라서 LED에 20mA가 적용되면 저항기에도 같은 양의 전류가 적용됩니다. 직렬로 연결된 부품에 적용되는 또 하나의 법칙은 각 부품 간 전압 강하가 전원 전압 값에 적용된다는 것입니다. 이 회로의 전원 전압은 9V, LED의 순방향 전압은 2.4V이므로 9V - 2.4V, 즉 6.6V가 저항기를 통해 강하됩니다. 여기에서 옴의 법칙을 적용합니다. 아직 저항기에 필요한 저항을 알지는 못하지만 저항기를 통한 전압 강하가 6.6V이며 전류는 0.02A(20mA)라는 사실은 알고 있습니다. 이 값을 옴의 법칙 공식에 대입해 보겠습니다. 6.6V = 0.02A * R

이를 재배열하면 다음과 같이 됩니다. R = 6.6V / 0.02A

결과는 다음과 같습니다. R: 330Ω = 6.6V / 0.02A

저항을 구했으니 마지막 단계가 남았네요. 무조건 330Ω 저항기라면 되는 것이 아니라 저항기가 최종 소비 전력을 충족하거나 초과해야 합니다. 참고: 저항기 전력은 와트로 표시됩니다. 전력을 구하는 공식은 P(와트) = I(암페어) * V(볼트)입니다.

0.02A, 6.6V의 저항기 값으로 와트를 계산합니다. P = 0.02A * 6.6V

0.132W(132mW)가 저항기의 소비 전력이 됩니다.

일반적인 저항기 값은 ¼W(0.25W)로, 완벽하게 작동합니다. 이보다 높은 값을 가진 저항기도 정상적으로 작동하지만 가격이 더 비싼 경우가 많습니다. 이러한 과정을 간단하게 처리하려면 DigiKey 계산기를 사용하여 이러한 저항기의 저항과 전류를 구할 수 있습니다.

LED 사용에 도움이 되셨기를 바랍니다.