키보드 튜닝하면, 이미지상 제일먼저 떠오르는 것이, 번쩍번쩍하는 LED인데요.

 

저는 직업상 너무 자주 봐서(전자파트라 그렇습니다) 좀 질립니다만...

 

LED광 자체는 좋아하는데, 관련 지식이 전무한 상태에서 세팅하시려는 분들이 있어보여 글을 남겨 봅니다.

 

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사실 LED자체는 그다지 특수한 소자는 아닙니다.(근래에 들어 유명해 진듯 하지만... 제대로 쓰이기 시작한건 몇십년전부터입니다.)

 

발광 다이오드라고 하는데, 그냥 빛이 발생하는 다이오드라는 소자이지요.

 

다이오드는 음... 여러분이 쉽게 접하는 단어중에 "반도체"라는 용어가있습니다.

 

그 반도체에 가장 근원에 근원에 근원에 근원에.................................할아버지쯤 되는 녀석입니다...

 

P형이나 N형과 같은 전문 지식 스러운 건 일단 제처두고(다이오드를 배우고자 하는게 아니니 뭐..)

 

이 다이오드는 기억하기 쉬운 두가지 특성을 가지는데,

 

하나는 역방향으로는 전기가 흐르지 않는다는 것이고,

 

또하나는 순반향으로는 0.7V이상이 인가 되어야 전류가 흐른다는 것입니다.(이것때문에 반도체라 부르는 겁니다.)

 

LED도 기본이 다이오드니 만큼.. 이런 특성을 가지는데요.

 

단지 다이오드에 발광체를 삽입했을 뿐이지요.

 

역방향으로 전기가 흐르지 않는다는 것은, 무한정 그렇다는 건 아니고, 일정 적압 이상이 되면 흐릅니다.

 

그리고 망가지지요.

 

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하여튼 위에 두가지 특징 떄문에, 전압을 역으로 걸면 불이 안들어오고,(꼬마전구와 같은 램프류와는 틀리게 극성이 존재하는 이유입니다.)

 

순방향 상태에서는 일정 전압 이상이 되어야 전류가 흐릅니다.

 

보통 LED의 구동 전압은 일반 다이오드의 도통 전압과 같은 0.7V 이상입니다. 물론 0.7V로 맞추면 전압이 너무 낮아 밝혀졌다는 걸 거의 인지 하지 못하지요. 해서 그보다 전압을 상승시켜 사용합니다. 여러분이 키보드에 많이 삽입하시는 고휘도에 경우 2V부터 3.3V까지.. 또는 그이상의 다양한 구동 전압을 가집니다.

 

보통 이런 구동 전압은 제조사에 제공합니다.

http://alldatasheet.com

 

위 사이트는 보통 전자 IC에 대한 데이터 시트를 등록하고 공개되는 곳으로

많은 전자 관련 업무자들이 이용하는 곳이지요.

 

LED의 모델명만 알면 여기서 거의 찾을 수 있을 겁니다.

 

만일 이런게 없더라도, 전자 개발 관련 업무를 볼때 쓰는 파워서플라이가 있다면,

 

바로 구동 전압을 체크 할 수 있지요.

 

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하지면, 저렴한것도 몇만원 이상하는 장비라 쉬이 구하지는 못합니다.(뭐 그정도야 하면서 지를 정도라면야... 전자 튜닝 매니아라면 하나쯤은 보유하고 있어도 나쁘진 않을듯 합니다만..)

 

뭐 서플라이에서 바로 공급전압을 만들수 있으니까요.

 

근데, 뭐 굳이 저렇게까지 할 필요는 없는게, 그냥 대충 쓴다고 해서 화재가 난다거나, 다른 소자(특히 키보드에 경우)에 큰 영향을 주는 녀석이 아니기 때문에,,, 그렇게 조심 할거 까지는 없습니다.( LED하나 날려먹은 정도지요)

 

전자 파트에서는 LED가 워낙에 잘 안고장나는 소자이기도 하지만(설계가 잘되어있을때...) 값도 저렴한 편이라 사실 실험중 고장이 나도 크게 문제시 삼지는 않습니다.(물로 그걸 고장 나게끔 한 설계는 심각하게 생각합니다.)

 

보통 개발에 쓰이는 LED는 롤단위로 구입하기 떄문에 이용할 일은 없지만......

 

공학을 전공하는 학생들이나 조금 급하게 낱개로 구하는 경우 디바이스마트나 엘레파츠 같은데서 구매하기도 합니다.(네이버에 검색하면 가장 위에 뜹니다)

 

여기에 소자중에 LED 쪽을 보시면 저렴한건 몇십원 짜리 부터 몇백원 짜리까지.. 다양하게 존재하는것을 볼 수 있습니다.

 

사실 구동 전압은 고휘도(고위도라 부르는 인간도 있고, 고휘도라 부르는 사람도 있습니다만.. 그냥 의미전달이 쉬운 휘도로 하겠습니다.)냐 아니냐 정도수준만 분류되도 거의 거기서 거기인 수준이라... 원하시는 색상에 원하시는 사이즈로 구하시면 되는 게지요.

 

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자 그럼 메인 입니다. LED는 회로에서 어떻게 적용이 되며, 어떻게 선정되는지에 대해 말해 보지요.

 

1)메인 전원 전압

---보통은 TTL레벨이라고 하여...5V를 많이 씁니다..(산업용은 아예 1.8V를 쓰는 경우도 많습니다.)

---참고로 흔하게 많이쓰는 USB도 5V를 공급합니다.

 

2)구동전압

---두말 할 필요 없이, 너무 약하게 걸리면 빛이 너무 약해지거나 아예 안보이고, 너무 크게 걸리면 너무 밝거나

---망가지거나 합니다,

---당연히 최소 구동 전압을 사용하는것이 사용 전류도 그만큼 적습니다.. 그리고 다이오드 수명에도 적잖은 영향을 줍니다.

 

3)사용가능한 공급 전류

---일반적으로 사용되는 저가형 LED에 경우 약 20mA정도 소모합니다. 물론 휘도가 올라갈 수록 사용 전류가 많아지지요

---포커에 LED튜닝이 가능한데, 키 전체에다가 달경우 밝기가 어두워 집니다.

---일반적인 USB2.0포트에 경우 500mA를 사용할 수 있는데, 이게 또 100% 다 나오는 것도 아니거니와

---키보드 자체가 소모하는 전류도 존재 하기도 하지요.

---또 이런 이유가 아니더라도.. 그냥 계산하기 편하게 LED에 500mA를 사용할 수 있다고 한다면

---저가형에 저전력을 쓰는 LED를 기준으로 하더라도 25개 이상이 넘어가면 허용 전류는 넘기게 됩니다.

---이렇게 되면,마치 전압 강하가 일어난 것처럼 LED에 걸리는 전압이 떨어진듯한 효과가 납니다..

---LED는 전압이 높을 수록 밝아지는데..(그렇다고 계속 전압을 높히면 망가집니다)

---결과적으로 이 전압이 떨어지는 듯한 효과(실제론 이게 아닙니다만.. 일단 보이는 현상만 놓고 보지요)가 나서

---전체적인 밝기가 떨어지지요.

---즉 사용하실 LED의 사용전류를 확인해야지만, 몇개를 달 수 있는지를 결정할 수 있게 됩니다.

---물론 이런 제한은 별도의 충방전 회로나 별도에 전원 또는 USB2.0포트를 두개를 쓰거나,

---아예 USB3.0포트(기본적으로 공급전류가 2.0보다 큽니다)를 씀으로서 일정 부분 해소가 가능합니다.

 

4)메인 전압 대비 구동 전압에 따른 저항 선정

---저항은 왜 다는 걸까? 하는 생각이 들수도 있지만.. 이녀석은 크게 회로를 안정화 시키는 역할도 하지만

---LED의 부하를 줄여주는 역할도 합니다.

---그냥 단순히 보이는 현상만 보자면, 전압 분배가 일어나 메인전원의 전압.. 가령 이게 5V 이고,  적정 구동전압이 3V라한다면

---저항쪽에 2V가 걸리도록 해준다고 보면 됩니다..... 만... 실제로 계산할때는 전압과 소모 전류등을 고려해서 계산합니다.

---이게 귀찮으니, 네이버에 <LED 저항 계산 프로그램> 이라고 검색해 봅시다. 저 귀찮은 짓을 대신 해주는 프로그램이 나올겁니다.

 

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그냥 작성을 해보기는 했는데... 전자과 홈페이지도 아니고... 누가 읽어나 줄까요..[]....