스마트폰, 컴퓨터부터 TV, 자동차 헤드라이트에 이르기까지 우리의 일상은 놀라운 기술인 발광 다이오드(LED)로 빛나고 있습니다. 이 작은 구성 요소는 에너지 효율성과 다양한 응용 분야를 결합하여 산업 전반에 걸쳐 조명 솔루션을 혁신합니다.
LED 또는 발광 다이오드는 전기 에너지를 직접 빛으로 변환하는 반도체 장치입니다. 기존 백열전구에 비해 LED는 에너지 효율성이 뛰어나고 수명이 연장되며 발열이 적습니다. 이러한 장점으로 인해 모바일 장치 백라이트 및 표시등과 같은 저전력 애플리케이션에 이상적입니다. 이제 고전력 LED 변형이 조명 및 자동차 애플리케이션을 지배하고 있습니다.
다이오드로서 LED는 뚜렷한 극성을 나타냅니다. 전류는 한 방향으로만 흐릅니다. 양극 단자(양극)는 일반적으로 리드가 더 길고, 음극 단자(음극)는 리드가 더 짧습니다. 역방향 연결은 조명을 방지하지만 구성 요소를 손상시키지 않습니다. 적절한 극성 식별은 최적의 회로 기능을 보장합니다.
LED 밝기는 전류 흐름과 직접적인 관련이 있습니다. 전류가 증가하면 광도가 향상되지만 전력 소비도 늘어납니다. 전류 제어를 통해 주변 조명부터 표시기 기능까지 다양한 애플리케이션에 대한 밝기 조정이 가능합니다. 전류 제한 없이 직접 전원을 연결하면 과도한 전류 소모로 인해 구성 요소가 고장날 위험이 있습니다.
330옴 저항기(색상으로 구분된 주황색-주황색-갈색)는 표준 애플리케이션에서 대부분의 LED에 대해 효과적인 전류 제한 역할을 합니다. 구현을 단순화하기 위해 코인 셀 배터리(예: CR2032)에 직접 연결하면 고유한 전류 제한으로 인해 안전한 작동이 가능합니다.
LED 데이터시트에는 중요한 작동 매개변수가 포함되어 있습니다.
LED 기능은 반도체 물리학에서 비롯됩니다. 도핑된 물질은 전자-정공 재결합이 에너지를 광자로 방출하는 PN 접합을 형성합니다. 반도체 구성에 따라 방출되는 파장(색상)이 결정됩니다. 광도 측정은 색상 스펙트럼 전반에 걸쳐 인간의 눈 민감도 변화를 설명합니다.
효과적인 LED 구현에는 세심한 전압 및 전류 관리가 필요합니다. 직렬 구성은 누적 순방향 전압 요구 사항을 고려해야 합니다. 전류 제한 저항 값은 옴의 법칙(R = (Vsupply - Vleds)/I)을 사용하여 계산할 수 있습니다. 여기서 Vsupply는 전원 전압을 나타내고, Vleds는 총 LED 순방향 전압, I는 원하는 전류를 나타냅니다.
