저항의 전류제한
LED 사용시 전류 제한을 위해 저항을 사용합니다.
전압(V) 전류(I) 저항(R)의 공식은 아래와 같죠.
V = IR
좀 헷갈릴 수 있어서 미리 추가 설명 붙이자면
- 전류 (I) 의 단위는 A (암페어) 를 사용
- 저항 (R) 의 단위는 ohm (옴) 을 사용
- 전류의 단위 1000 mA = 1 A
[가정]
백색 LED 1개를 5V 전원에 연결하고자 한다면 ?
통상적으로 백색 LED 는 전압(V) 3.4 - 4.0, 전류 20mA 를 필요로 합니다.
입력 전압이 5V 이고 전압을 3.4 까지 낮춰야 합니다.
LED 에서 필요로 하는 전류 20mA = 0.02 A
전압의 차이 5V - 3.4V = 1.6V
V = IR 에 의거, R = V / I
1.6 / 0.02 = 80 ohm
80옴 의 저항이 필요함을 알 수 있습니다.
보통 계산에 딱 맞는 수치의 저항이 없는 경우가 많은데, 이 경우 근사치의 비슷한 저항을 사용합니다.
저항에 걸리는 전압은 V = IR 에 의거, 0.02 (A) * 80 (ohm) = 1.6 (V)
저항에 흐르는 전류는 0.02 (A) * 0.02 (A) * 80 (ohm) = 0.0004 * 80 = 0.032 (W)
보통 일반적으로 많이 보는 가느다란 저항들이 1/4 w 입니다.
이는 저항이 0.25 (W) 까지 버틸 수 있음을 의미합니다.
저항에 흐르는 전류 생각 안하다가 저항이 활활(?) 탑니다.
[가정]
5V 라인에 1개의 저항에 LED 10개 를 병렬로 연결하게 되면...?
저항은 8옴이 필요하고, 저항에 흐르는 전류가 0.32 (W) 가 되겠네요.
이 경우 1/4 W 저항 사용하게되면 저항 태워 먹습니다 (제한 전류를 오버 했으니까 -_- )
1/2 W 저항이나 이 이상의 높은 전류를 견디는 저항을 사용하면 되겠습니다만 권장하지 않는 방법 입니다.
저항 1개 나가면 거기 물린 LED 줄 초상 나거든요 ;;
그래서 보통 1 LED, 1 저항을 추천합니다.
추가로, AVR MCU 의 경우 핀에 흘릴수 있는 전류의 양에 제한이 있습니다.
대 전류를 필요로 하는 모터 같은 경우, 별도의 전용 드라이버IC를 이용해야 하는 이유이지요;
전류 제한을 위해 저항 사용시 계산 입니다.
5V 전원에 저항없이 바로 직결 했다고 가정 하면 5 A 라는 어마어마한 전류가 흐릅니다.
W = V x A 이므로, 이 경우 25 W 가 됩니다.
5V 전원에 10k (10,000) ohm 짜리 저항을 사용시 회로에 흐르는 전류는 고작 0.5 mA 입니다.
W = V x A 에 대입 시, 0.0025 W 라는 아주 미약한 전류가 흐를 뿐입니다.
