LED 전류제한 저항이란?
LED는 전류로 구동되는 소자라서, 순방향 전압보다 높은 전원에 그대로 연결하면 과도한 전류가 흘러 소자가 타버립니다. 직렬 저항은 이 전류를 안전한 수준으로 제한하는 역할을 합니다. 이 계산기는 옴의 법칙을 바탕으로 알맞은 저항값과 저항이 안전하게 견뎌야 할 소비 전력을 계산해 줍니다.
사용 방법
전원 전압(예: USB 라인의 5 V), LED의 순방향 전압(빨강은 보통 1.8~2.2 V, 파랑·흰색은 3.0~3.4 V — 데이터시트를 꼭 확인하세요), 그리고 원하는 LED 전류를 밀리암페어(mA) 단위로 입력하세요(일반적인 5 mm LED는 20 mA가 흔합니다). 계산기는 필요한 저항값(Ω), 저항 양단에 걸리는 전압, 그리고 최소 전력 정격을 알려줍니다.
공식 설명
저항은 전원과 LED 사이의 전압 차이, 즉 \(V_{\text{전원}} - V_{\text{순방향}}\)만큼을 떨어뜨려야 합니다. 옴의 법칙에 따라
$$R = \frac{V_{\text{전원}} - V_{\text{순방향}}}{I_{\text{LED}}}$$이며, 이때 전류는 mA를 암페어(A)로 환산해 계산합니다. 저항이 소비하는 전력은 \(P = V_{\text{강하}} \times I\)입니다. 저항은 항상 이 값보다 넉넉하게 여유 있는 전력 정격(예: 2배)을 가진 제품을 선택하세요.
계산 예시
전원 5 V, 순방향 전압 2 V인 빨간색 LED, 목표 전류 20 mA인 경우:
$$R = \frac{5 - 2}{0.02} = \frac{3}{0.02} = 150\ \Omega$$입니다. 전력은 \(3 \times 0.02 = 0.06\ \text{W}\)이므로 일반적인 1/8 W 또는 1/4 W 저항이면 충분합니다. 가장 가까운 표준값을 고르면 되는데, 예를 들어 150 Ω이나 여유를 더 두려면 180 Ω을 선택할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
전류는 얼마로 설정해야 하나요? 표시등용 LED는 보통 20 mA를 쓰지만, 요즘 LED는 2~10 mA에서도 충분히 밝습니다. 전류를 낮추면 전력 소비가 줄고 수명도 길어집니다.
계산 결과가 표준값이 아니면 어떻게 하나요? 다음 단계의 표준 저항(E12/E24 계열)으로 올림하세요. 저항이 커지면 전류가 약간 줄어 LED가 조금 어두워지지만 더 안전합니다.
여러 개의 LED에도 쓸 수 있나요? 직렬로 연결한 LED는 각 순방향 전압을 모두 더하세요. 병렬로 연결할 때는 안정적인 전류 분배를 위해 LED마다 별도의 저항을 달아 주는 것이 좋습니다.
