LED에 연결하는 저항은 어떤 걸 써야 하나요?

비요른의 질문:

저항에 대해 조언을 해 주실 수 있나요? 전 컴퓨터 과학을 전공했고 전기 쪽으로는 문외한입니다. 개인적으로 실험에서 저항을 쓴 이유는 검색해 봤을 때 그런 경우에 사용하라고 하기 때문이었고, 그냥 다른 사람들이 추천하는 특정 값의 저항을 사용해 왔습니다. 그러다 보니 저항에 대해서 감이 하나도 안 잡히네요. 저항을 언제 사용해야 하는지, 필요한 저항의 값은 어느 정도인지 어떻게 결정하나요? 저는 LED를 태워먹기 전까지 아두이노와 LED를 연결할 때 저항을 사용해야 한다는 사실조차 모르고 있었습니다. 사람들이 이런 때 쓰는 저항에 대한 글을 어디에선가 읽기는 했지요. 아두이노가 5V의 전압으로 동작하고 대부분의 LED가 그보다는 낮은 전압으로 동작하는 사실과 연관이 있다는 것은 어렴풋이 알지만, LED에 적혀 있는 것도 아닌데 어느 정도의 전압이 필요한지 어떻게 알아내나요? 그리고 앞에서 나왔지만, 더 중요한 질문은! 설령 LED에 알맞은 전압을 안다고 하더라도 어떤 종류의 저항을 사용해야 하는지는 어떻게 알아내는 거지요?

좋은 질문이네요! 사실 상당히 자주 듣는 질문인데, 한번 이해하고 나면 여러 군데 써먹을 수 있어요.

저항과 LED를 직렬로 연결하면 LED를 흐르는 전류량이 줄어들기 때문에 LED가 고장 나는 것을 막을 수 있습니다. 사용할 저항값을 정확하게 알면 좋겠지만, 약간 큰 저항을 꽂더라도 LED를 밝힐 수는 있습니다. (불이 좀 어둡겠죠?) 예를 들어, 프로토타입 회로를 만드는 중에 회로를 아두이노로 제어할 수 있는지 표시만 하는 용도로 LED를 꽂는다면, 아무 LED에나 220옴 저항을 직렬로 연결하기만 하면 됩니다. 하지만, 빠르게 회로를 제작하는 경우에는 이렇게 해도 상관없겠지만, 지속적으로 사용하기 위해서 프로토타입 회로를 납땜으로 고정한다면 사용할 저항의 값을 실제로 정확하게 계산하는 것이 좋습니다.

그렇다면 방법은? LED를 하나만 쓸 때는 LED 회로식을 쓰면 됩니다.

Resistor Value = 저항값

Power Supply Voltage = 전원 전압

Voltage Drop = 전압 강하 (전압이 떨어진 폭)

LED Current Rating = LED 정격 전류

이 방정식은 사용하는 LED의 정격 전압과 정격 전류를 알아야 사용할 수 있습니다. 그렇다면 그건 또 어떻게 알아낼까요? LED 색깔과 순전압은 대개 반비례하므로 색으로 순전압을 추측할 수 있습니다. 색에 따른 전압은 빨간색은 1.8V, 초록색은 2V, 파란색은 3.4V입니다. 필요한 전압을 얼추 감 잡았다면, 적당한 저항값을 LED에 연결한 다음 저항을 거치기 전과 후의 전압을 측정합니다. 만약 계산이 틀렸다면 저항값과 실제 전압을 다시 계산해서 정확하게 조정해 주면 됩니다.

전압을 얼마나 떨어트려야 하는지 알았다면, LED의 정격을 초과하지 않는 범위 안에서 전류를 조절해 LED의 밝기를 원하는 대로 조절할 수 있습니다. 그런데 대부분의 LED는 권장 수준보다 높은 전류에서도 계속 작동하기 때문에, 정격 전류를 알아내기는 좀 복잡합니다. 높은 전류를 LED가 버티기는 하지만 수명이 훨씬 짧아지게 되고, 비효율적으로 작동하겠지요. LED의 규격을 정확히 모른다면 20mA 정도가 한계일 듯합니다.

일일이 계산하기가 영 껄끄럽거나, 여러 개의 LED를 사용해서 더 복잡한 회로를 구성할 경우 온라인상의 LED 계산기를 사용해도 됩니다. 이 사이트가 쓸 만 할 것 같습니다. LED 여러 개를 연결하는 방법도 나와 있네요.

이제 계산 끝! LED 연결이 제대로 되지 않았을 때 생길 수 있는 일!

펑! 엔지니어들은 이걸 ‘무단 장렬사死’이라고 부르기도 하더라구요.

원문링크 http://blog.makezine.com/archive/2009/12/ask-make-how-to-wire-up-leds.html

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