LED 직렬 저항 계산기란?
LED(발광 다이오드)는 과도한 전류가 흘러 소손되는 것을 막기 위해 직렬로 연결된 전류 제한 저항이 반드시 필요합니다. 이 계산기는 공급 전압, LED 순방향 전압, 원하는 LED 전류라는 세 가지 값만 입력하면 정확한 저항값(단위: 옴)을 계산해 줍니다. 또한 저항에서 소비되는 전력까지 알려주므로, 충분한 정격 와트의 부품을 고르는 데 도움이 됩니다.
사용 방법
먼저 회로에 전원을 공급하는 공급 전압(또는 배터리 전압)을 입력합니다. 다음으로 LED의 순방향 전압 강하를 입력하는데, 빨간색은 보통 1.8~2.2V, 파란색·흰색은 3.0~3.4V 정도입니다(정확한 값은 데이터시트를 확인하세요). 마지막으로 목표 전류를 밀리암페어(mA) 단위로 입력합니다. 일반적인 LED는 20mA가 안전한 표준값입니다. 계산기는 최소 저항값을 알려주는데, 실제로는 안전을 위해 가장 가까운 E12/E24 표준 저항값으로 올림하여 사용하는 것이 좋습니다.
계산 공식
옴의 법칙에 따라, 저항은 공급 전압과 LED 전압의 차이만큼을 떨어뜨려야 합니다: $$R = \frac{V_{\text{공급}} - V_{\text{LED}}}{I_{\text{LED}}}$$ 전류는 밀리암페어로 입력되므로, 나누기 전에 암페어 단위로 변환(\(\div 1000\))합니다. 저항에서 소비되는 전력은 \(P = (V_{\text{공급}} - V_{\text{LED}}) \times I_{\text{LED}}\) 로 구합니다.
계산 예시
12V 전원에서 빨간색 LED(\(V_{\text{LED}} = 2\,\text{V}\))를 20mA로 구동한다고 가정해 봅시다. 저항에 걸리는 전압 = \(12 - 2 = 10\,\text{V}\), 전류 = \(0.02\,\text{A}\) 입니다. 따라서 $$R = \frac{10}{0.02} = 500\,\Omega$$ 이 됩니다. 전력은 \(10 \times 0.02 = 0.2\,\text{W}\)(200mW)이므로, 최소 ¼W 이상의 저항을 사용해야 합니다.
자주 묻는 질문
공급 전압이 LED 전압과 같으면 어떻게 되나요? 저항에 걸리는 전압이 0이 되어 어떤 저항으로도 전류를 제한할 수 없습니다. 이때는 더 높은 공급 전압을 사용하거나 정전류 드라이버를 써야 합니다.
저항값을 왜 올림해야 하나요? 저항값이 조금 높으면 전류가 약간 줄어드는데, 이는 LED에 더 안전하면서도 밝기에는 거의 영향을 주지 않기 때문입니다.
전류는 얼마로 잡아야 하나요? 대부분의 표준 5mm LED는 20mA가 적당합니다. 고휘도 LED나 파워 LED는 더 큰 전류를 쓸 수 있으니, 반드시 데이터시트의 최대 정격을 확인하세요.
