[스크랩] 저항과 와트

저항   LED DIY 하면서 꼭 알고 넘어 가야 할께 저항이죠.. 그런데 저항을 왜 다는지??.... 혹은 저항을 달면 전압을 LED에 맞춘다고 생각하시는 분들이 많습니다.. 저항의 와트는 또 무었인지.... 그런것을 잘 알지 못하고 DIY를 하면 지금 당장은 LED가 점등이 되고 한다고 그게 과연 올바른 DIY라고 할 수 있을까요? 일단 저항의 와트... 이건 저항이 할 수 있는 일의 능력을 나타냅니다. 일반적으로 1/4w 저항을 많이 쓰는데요... LED의 전류 소비량이 워낙 적다 보니 1/4w (0.25w) 저항으로도 충분하니까 이걸 쓰는 겁니다. 와트 계산법이라든지 전력량 계산법이야 기존에 올라온 글들이 많으니 참고하시구요 칩저항이나 일반 저항이나 사용 효과는 동일합니다. 다만 생긴 모양만 다를 뿐이죠.. (실제로는 크기가 작은 칩저항이 효율면에서는 약간 떨어집니다만...LED DIY에는 떨어져 봐야 전혀 지장없습니다.) 설명하다 보니 전류 라는 말이 나왔네요... LED는 전압으로 켜지는게 아니라 전류로 구동되는 반도체 소자 입니다. 즉,,, 저항을 단다고 전압이 떨어지진 않습니다. 다만 전류가 떨어지는 것이고요.... 전압을 떨어뜨리려면 레귤레이터를 사용하셔야 합니다. 물론 전류가 많이 떨어질때 대비 효과로 전압도 약간의 강하가 생기긴 하지만 큰 차이는 없습니다. 즉,..5파이 화이트 LED에 1/4w 680옴 저항을 달고 12v 에 연결하면 전류만 떨어지지 어느 곳을 찍어 보아도 12v 전압은 그대로 통과됩니다.  더블 저항이란 LED의 +와 -에 각각 1개씩 저항을 달아서 발열을 줄여 주는 방법을 말합니다. 물론 +에 2개나 -에 2개를 달아도 되지만  + - 1개씩 달아주는 것이 발열이 훨씬 적더군요 5파이나...일반 고휘도의 경우는 큰 차이는 없습니다. 하이퍼플럭스나 울트라, 파워 LED 같은 전류 소모량이 상대적으로 많은 LED를 사용할때 아주 효과적이고요 더블 저항을 쓰는 방법은 예를 들어 하플 화이트1발에 12v 연결시 330옴 저항을 쓰지만 + 에 180옴 -에 150옴 ...이렇게 해서 330옴을 맞춰서 쓰시게 되면 330옴 1개 쓰실 때 보다 열도 훨씬 적고요 LED 수명도 보장이 됩니다... 열은 곧 LED의 수명과 반비례 하는 것이니까요 더블저항이란 이 방법은 오래전에 울트라 8파이 시절에 많이 쓰던 방법으로 3W 150옴짜리 저항을 쓰지 않고 1/4w 100옴 1개 1/4w 68옴 1개로 각각 +,-에 연결해서 사용할때 수명이 훨씬 오래가는......그런 방법입니다. 다만 더블 저항을 쓰려면 배선이 까다로워 지므로....DIY가 귀찮아 질 수도 있지만 아주 아주 안전한 방법을 원하신 다면 이런 방법도 한번쯤은 써 볼만 합니다.     저항와트계산

 

 

우선 그림-1, 그림-2가 있습니다.
LED는 하나의 저항으로 볼 수 있지요... 그러므로 두개는 등가회로라고 할 수 있지요.

가정을 하겠습니다.

LED의 정격전압이 2V, 허용전류가 20mA라고 할때,
좌측의 + -에 13.8V를 걸어준다면 저항 R은 얼마로 정해질까요?

(1) LED의 저항을 무시할 경우

     간단하게 우측의 (2)번식에 대입하면 690옴이 나오네요...

(2) LED의 저항을 생각할 경우

     우선은 LED의 저항을 계산해야 겠지요?

     1) 전압 2V, 전류 20mA이므로 (2)번 공식에 대입하면

         100옴이 나오네요...

     2) 그럼 저항 R과 LED는 직렬로 연결되어 있고 LED에 20mA를 흘리려면

         저항에도 20mA가 흘러야 하니까 아까 저항 R과 LED의 저항값을 합해서

         아까 (1)번에서 계산한 690옴이 나오면 되겠네요

     3) 그럼 690-100=590옴이네요...

그럼 저항 R은 몇 와트의 저항을 사용하면 될까요?

(1) LED의 저항을 생각할 경우

     기본공식중 (4)번공식에 대입한다면 전류는 똑같으니까 두개의 저항에 걸리는 전압비가 곧 와트(W)비가 됩니다.

     그러면 저항 R과 LED의 저항값 R1걸리는 전압을 알아 볼까요?(그림-2참조)

     전압은 저항비대로 나누어서 걸리게 됩니다 . 저항이 더 큰쪽에 더 많이 걸리게 되지요.

     1) 우선 저항 R에는 13.8*590/(590+100)=11.8V

     2) LED저항 R1에는 13.8*100/(590+100)=2V

그러면 저항 R에 (4)번 공식을 대입해 볼까요?

     0.02*11.8=0.236Watt

또 LED에 발열량도 알아 볼까요?

     0.02*2=0.04Watt



(2) LED의 저항을 생각하지 않을 경우...

     이건 간단합니다. 그냥 저항 R하나 있는것이니까

     0.02*13.8=0.276Watt



여기서 중요한것은 LED라는 놈입니다.
LED는 반도체입니다. 그리고 다이오드이구요...
한쪽방향으로만 전류가 흐르고 또, 전압드롭이 있습니다.(약 0.7V)
그것보다 더 중요한것은 열에 민감하고 열에 따라서 저항이 변한다는 겁니다.
그래서 위에것은 어디까지나 기본 공식에 대입한 이론이구요.
이 이론을 크게 벗어나지는 않지만 그 이외의 것을 체크할 필요가 있습니다.
일반적으로 저항은 LED가 하나일 경우에는 LED 저항을 무시해도 됩니다.

정상적으로 계산했을때보다(LED저항을 인정했을때) 밝기가 좀 덜하겠지요.
그것은 LED가 동작중에 어떤원인이던간에 저항이 현저히 줄어서 전류가 더 흐르고
그렇게 되면 저항R에 거의 모든 전압이 걸리고 저항의 발열이 LED에서 받던 열까지 고스란히
떠안게 됩니다.
그래서 약간 높은 저항이 전류를 제한하는데 더 효과적이구요...

그렇게 되면 발열량이 높아지기 때문에 잠시 잠시 쓰는데는 상관 없지만
장시간 LED를 점등상태로 있는 곳에는 계산값보다 2배정도 높은 와트의 저항을 권장합니다.
실용회로에서는 반드시 계산저항값을 적용후에 전원을 인가하고 실제 LED에 걸리는 전압과 전류
저항에 걸리는 전압을 체크해 보시기 바랍니다.
전류가 허용전류안에 들어오는지, LED양단에 걸리는 전압이 허용전압 이내인지등등...

또, 설치위치가 대부분 거의 밀폐된 공간에 있게 되는 경우가 많기 때문에 장시간 점등할 경우
열이 계속 올라 갑니다.
앞에서 언급했듯이 열에 민감하므로 장시간 비슷한 상황에서 체크를 해보아야 합니다.

출처 : 지금...그리고 여기

글쓴이 : 깃발 원글보기

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