Portable Lamp #5 – LED 테스트

조명을 만들기 때문에 결국 LED를 켜야한다. 보통 회로에서 상태를 보여주는 용도로 많이 사용해봤지만 요즘 조명에서 사용하는 LED는 조금 달랐다. 스터디가 필요하다. 알고싶은 것들은 이런 것들이다.

  • 사용할 배터리의 용량과 전체 회로에서 사용하는 전류를 측정해서 충전된 상태에서 몇 시간 사용할 수 있을지 계산
  • 3.7v 배터리로 켤 수 있는 LED
  • LED와 같이 사용할 정확한 저항값 계산
  • 밝은 흰색
  • 밝기
  • 부품의 패키지는 SMD 형태로 조명에서 사용하는 LED 사용

LED 관련 이론

순방향 전압(Forward Voltage)

LED도 다이오드기 때문에 다이오드의 특성을 그대로 가지고 있다. 순방향 전압은 LED에 순방향으로 전류가 흐를때 강하되는 전압을 말한다. 반대로 최소한 순방향 강하전압 이상의 전압을 가해야만 전류가 흐를 수 있다. 즉, 순방향 전압 이상으로 전압을 걸어줘야 LED가 켜진다. Portable Lamp의 경우 3.7v를 사용할 것이기 때문에 LED를 선택할 때 순방향 전압이 3.7v 이상인 LED를 선택해야 한다.

순방향 허용 전류 (Forward Continuous Current)

순방향으로 전압을 걸었을 때 허용되는 최대 전류를 말한다.  이 값으로 저항값을 대략 계산할 수 있다.

LED 저항값 계산법

(입력전압 – LED전압) / LED전류=저항값

색온도 (Color temperature)

색온도는 색을 절대온도(K, 캘빈)를 사용해서 숫자로 표현한 것이다. 그림에서 보면 색온도에 따른 색을 볼 수 있다. Portable Lamp는 6000K 부근에서 선택을 해서 밝은 흰색이 전등갓에 은은하게 퍼지게 할 생각이다.

실제 LED 스펙을 살펴보면 이제 이해가 좀 되기 시작한다.

이 LED는 흰색을 표현하고 3.05v 만 걸어주면 켤 수 있다. 대략 60mA의 전류가 흐른다. 나는 3.7v를 사용할 것이다. (전원 – LED전원) / LED전류 = (3.7-3.05)/0.06=10.8333 10옴 정도의 저항을 사용하면 적당한 밝기로 켜진다.

조명용 LED 사이즈

조명 LED는 아래와 같은 종류가 있다. 숫자는 크기를 의미한다.

LED는 여러가지 모양이 있지만 요즘 조명에서 사용하는 LED를 보면 기반이나 줄에 납짝 붙어있고 밝은 빛을 낸다. 아무래도 조명용 LED를 사용하는 게 좋을 것 같아서 살펴봤더니 여러가지 모양과 패키지가 있다. 더불어서 방열판도 있고 렌즈가 붙어 있는 것도 있고 스트립 타입으로 잘라서 쓰는 것도 있고 구동 드라이버까지 LED 조명의 세계도 깊었다. 대걔 12V 어댑터를 사용해서 LED 스트립을 잘라서 이어 붙여서 쉽게 사용할 수 있도록 잘 모듈화 되어 있다.

Portable Lamp의 경우 12V도 없고 잘 만들어진 스트립을 사용할 공간도 없어서 LED 만 사용하기로 했다. 세운상가 LED 가게에서 5050 LED 20개를 샘플로 구매해서 켜봤다. 다리가 총 6개고 구조는 3개의 LED가 별도로 들어있는 것 처럼 표현되어 있는데 다리 3개를 붙여서 하나의 LED 처럼 연결하니까 켜진다. 밝은 희색 빛이 표현되었다. 이걸 이제 PCB에 올려야 한다.