저항을 왜 달아요?
9V 건전지에 LED를 바로 연결하면 처음엔 불이 들어오나 금새 고장이 나버립니다.
고장방지와 균일한 밝기를 위해 달지요~
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전원(건전지)을 어떤걸 사용할지 먼저 선택한후 그에 맞게 LED와 저항을 준비하는게 좋겠죠~
그럴려면 LED의 연결과 저항의 계산법을 알고 있어야 합니다.
1. 사용전압(건전지)
2. 사용할 LED 스펙을 알아야 합니다. (작동전압과 소비전류-제조회사마다 차이가 있습니다.)
(보통 고휘도 LED의 그린,블루,화이트,핑크는 3.2V 20mA 레드와 오렌지는 2.0V 20mA 입니다.)
여기서 0.02는 20mA를 A단위로 환산 0.02A 입니다.
위 스펙의 LED로 설명을 드리겠습니다.
블루 LED를 9V건전지에 한개만 사용할때
한개만 달때는 직렬과 병렬의 개념이 없겠죠~
저항 계산방법은 R(저항값)=(V(사용전압)-V(LED작동전압)) / A(소비전류)
R = (9 - 3.2) / 0.02 저항값 R=290옴이 됩니다. 330옴 정도 쓰시면 됩니다.
레드 LED를 3V건전지에 한개만 사용할때
R = (3- 1.9) / 0.02 저항값은 R=55옴이 됩니다. 아시겠죠~
블루 4개를 LED 9V건전지에 직렬로 사용할때
4개의 LED를 직렬로 연결하면 작동전압은 4 * 3.2 = 12.8V 가 되므로 9V 건전지로는 사용할 수 없습니다.
블루 4개를 LED 9V건전지에 병렬로 사용할때
LED를 한개만 사용할때와 같은 방법으로 LED마다 330옴의 저항을 달고
4set가 된 LED를 병렬로(+는 +끼리, -는 -끼리 연결하고 건전지를 연결하면 됩니다.
LED 연결방법 세가지~
직.병렬 혼용사용, 직렬사용, 병렬사용 입니다.
블루 LED 11개를 연결하는 법(글씨를 표현할려면 더 많이 필요하지만 방법만 아시면 됩니다.)
직렬연결
3.2V * 11 = 35.2V 가 필요하므로 9V건전지로는 작동 불가!
병렬연결
각 LED에 290옴 저항 연결후 모두 병렬연결~
병렬연결때의 소비전류는 20mA * 11 = 220mA 가 됩니다.
병렬연결의 장점은 밝기가 고르고 LED 한개 고장시 하나만 들어오지 않습니다. 다른건 다 들어오겠죠~
직.병렬 혼용 연결
9V에서 작동하기 위해선 직렬 2개까지 가능합니다.
3.2*2=6.4V
저항 계산... (9 - 6.4) / 0.02 = 130옴 150옴을 쓰시면 좋습니다.
(저항)(+-)(+-) 이렇게 되겠죠?
이렇게 5세트를 만듭니다. 그럼 LED 한개가 남네요.. LED 한개를 저항값을 맞춘다해도 다른LED와 밝기가 달라지기 때문에
6세트를 만들고 LED한개를 안보이는곳으로 숨겨두면 됩니다.
직.병렬 혼용시 소비전류는 20mA * 6세트 이기 때문에 120mA가 됩니다. 병렬연결보다 건전지를 2배정도 오래사용할수 있는 장점이 있습니다.
하지만 단점으로는 LED한개가 고장나면 직렬연결된 한세트는 불이 안들어오게 됩니다. 근데 그럴일은 거의 없어요.
LED수명이 오래가니깐요~
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마무리 정리~ 위의것 다 몰라도~ 정리된것만 아시면 됩니다.
블루,그린,화이트,핑크,멀티 연결시는 LED 2개를 직렬연결하고 저항 150옴을 달고 모두 병렬 연결해주면 됩니다.
레드,오렌지는 LED 3개를 직렬연결하고 저항 150옴을 달고 모두 병렬 연결해줍니다.
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핑크색 ?(물음표) 만들기
물음표 모양으로 5mm 드릴을 이용해서 뚫습니다.
이때 중요한건 위에서 배웠듯 LED수량이 중요합니다.
구멍이 17개 되면 1개를 더 써야 하기 때문에 가능한 짝수로 맞춰서 ?를 그리면 좋겠죠~
위의 사진은 16개를 사용합니다.
그린,블루,핑크,화이트는 2의 배수로.. 레드나 오렌지는 3의 배수로 LED를 정하세요.
안되면 어쩔수 없지만요~
두개씩 직렬연결하기 위해 체크를 합니다.
LED 2개에 저항 하나를 달아야 하는데요. 저는 LED 4개에 저항 하나를 썼습니다. 그렇다고 LED 4개가 직렬은 아니죠~
작업의 효율을 높이기 위해서 그렇습니다.
왼쪽 두개는 오른쪽으로 +
오른쪽 두개는 왼쪽으로 + 이렇게 되고 반대편은 - 가 되겠죠~
- 쪽을 체크해봤습니다.
+는 +끼리 -는 -끼리 연결하기 쉽도록 LED를 배치 한겁니다.
오른쪽 두개를 보면 직렬연결이 되었네요 +쪽에 저항을 달아주면 됩니다. -는 -끼리 모두 연결하면 병렬이 되겠죠~
왼쪽도 마찬가지로~
직렬 2세트가 되었네요... +쪽에 저항 한개씩 각각 달아도 되고 두개를 한꺼번에 저항 하나만 달아도 됩니다.
이렇게 2개씩 직렬연결을 모두하고 -끼리 연결하였습니다.
150옴 저항을 연결하고 저항이 끝나는 부분 +를 모두 연결합니다. 병렬연결이 되겠죠~
LED를 어떻게 배치하는가에 따라 작업이 간단해지거나 복잡해질수 있습니다.
물음표 만드는데 선이 하나도 안들어갔죠~
저항이 모인곳에 +, -는 -끼리 연결된 아무곳에나..
테스트 합니다. 헉 두개가 안들어오네요.. 곧바로 수정에 들어가고~
색깔 이쁘네요~~