LED는 일정 전압이상이 되면 전류로 밝기를 표현합니다.
예를 들자면 3와트는 기본 전압 5볼트에 500mA이구요
5와트는 6.8볼트 기준 전압에 700mA입니다.
전압이 어느정도 충족되면 전류가 위 기준치 이상 되면 과열로 반도체가 파괴됩니다.
그러나 LED의 특성중 하나가 일정 전압에선 내부 저항때문에 전류를 조정할수도 있습니다.
이말은 곧 전압만으로도 led를 조정할수 있다는 말이지만 led의 열이나 사용하다보면
그 특성이 바뀌기 때문에 일정하게 컨트럴 할수가 없습니다.
이것때문에 전류로 조정을 하게 되어있습니다.
(예를 들다면 정전기를 사람이 먹어도 고압인 반면 전류가 낮기때문에 따끔할뿐 별 이상은 없으나 같은 벼락같은경우 전류가 백만암페어정도 된다고 합니다. 그래서 순식간에 사람이 타버리죠. led역시 전류가 많이 흐르면 타버립니다.)
이와 같은 이유로 전류로 조정을 하여 led의 온도가 올라가더라도
적당한 방열이 되면 더이상 온도가 올라가질 않아 고장 나질 않습니다.
그래서 대부분 전압은 어느정도 이상으로 해놓고 전류를 조정하는 회로를 첨부하게 됩니다.
일반적인 고휘도 led같은 경우는 밝아봐야 큰 전류를 먹지 않기때문에
IC하나 속에 모든 컨트럴이 들어갈수 있으나
와트급 LED부터는 사정이 달라집니다.
이유는 고전류를 먹기때문에 led driver를 전용 IC로 구현하기가 힘들죠
(차후 사용을 많이 하게 되면 NI나 Maxim등에서 분명히 나올겁니다.)
아무튼 이렇게 중간에 회로가 들어가면 단점이 있는데
회로 자체에서 먹어버리는 전력이 있습니다.
보통 리니어 고정 전류 회로를 넣게 되면 50~60%정도가 고작입니다.
여기에 LED의 콜리메이터같은 경우 90%정도의 반사율만 보이고
LED자체가 사방으로 퍼지게 하는 반사경(에미터)이 붙어있는경우 이놈도 90%정도 효율이니 꽤 큰 전력손실을 감안해야 합니다.
반사판에서 생기는 손실은 반사갓을 사용해도 되지만 아무튼 이쪽 손실은 물리적이라
어쩔수 없습니다만
회로에서 소모되는 것은 상당히 큰 영향을 미칩니다.
그래서 스위칭 방식이라는 dc-dc컨버터를 이용하게 됩니다.
스위칭 방식은 전원으로 따지면 그리 좋은 놈은 아니지만 손실이 적기때문에
부피가 적어지며 효율이 좋기때문에 발열또한 매우 적게 됩니다.
이 dc-dc컨버터에 전류 컨트럴을 같이 집어넣어 조정하는 방식으로 이뤄져 잇습니다.
제가 사용했던 IC같은(34063) 경우는 자체 전류 컨트럴이 가능하지만
자체 편차가 좀 타 컨버터에 비해서 오차율이 좀 심하고 큰 코일을 사용해야 하기때문에 전체적으로 좀 커집니다.(자체 스위칭 주파수가 낮기때문에 어쩔수 없음)
이러한 제품들은 효율이 기본이 80%정도이고
대청봉님께서 정보를 주셔서 저도 요즘 test하고 있는 lm2700과 lm2650같은 경우는
효율이 90%이상 되며 소자가 34063를 사용하는거에 비하여 작게 제작가능합니다.
이러한 것들이 현재 시중에 나와있는 것들인데 값이 비싸다는게 조금 문제라서 직접 제작을 하는것이겠죠.
(이쪽을 좋아하시는 분은 만드는것만으로도 즐거움을 줄수 있으니.. ^_^;;)
아무튼 전반적인 이유는 이러합니다. ^_^
예를 들자면 3와트는 기본 전압 5볼트에 500mA이구요
5와트는 6.8볼트 기준 전압에 700mA입니다.
전압이 어느정도 충족되면 전류가 위 기준치 이상 되면 과열로 반도체가 파괴됩니다.
그러나 LED의 특성중 하나가 일정 전압에선 내부 저항때문에 전류를 조정할수도 있습니다.
이말은 곧 전압만으로도 led를 조정할수 있다는 말이지만 led의 열이나 사용하다보면
그 특성이 바뀌기 때문에 일정하게 컨트럴 할수가 없습니다.
이것때문에 전류로 조정을 하게 되어있습니다.
(예를 들다면 정전기를 사람이 먹어도 고압인 반면 전류가 낮기때문에 따끔할뿐 별 이상은 없으나 같은 벼락같은경우 전류가 백만암페어정도 된다고 합니다. 그래서 순식간에 사람이 타버리죠. led역시 전류가 많이 흐르면 타버립니다.)
이와 같은 이유로 전류로 조정을 하여 led의 온도가 올라가더라도
적당한 방열이 되면 더이상 온도가 올라가질 않아 고장 나질 않습니다.
그래서 대부분 전압은 어느정도 이상으로 해놓고 전류를 조정하는 회로를 첨부하게 됩니다.
일반적인 고휘도 led같은 경우는 밝아봐야 큰 전류를 먹지 않기때문에
IC하나 속에 모든 컨트럴이 들어갈수 있으나
와트급 LED부터는 사정이 달라집니다.
이유는 고전류를 먹기때문에 led driver를 전용 IC로 구현하기가 힘들죠
(차후 사용을 많이 하게 되면 NI나 Maxim등에서 분명히 나올겁니다.)
아무튼 이렇게 중간에 회로가 들어가면 단점이 있는데
회로 자체에서 먹어버리는 전력이 있습니다.
보통 리니어 고정 전류 회로를 넣게 되면 50~60%정도가 고작입니다.
여기에 LED의 콜리메이터같은 경우 90%정도의 반사율만 보이고
LED자체가 사방으로 퍼지게 하는 반사경(에미터)이 붙어있는경우 이놈도 90%정도 효율이니 꽤 큰 전력손실을 감안해야 합니다.
반사판에서 생기는 손실은 반사갓을 사용해도 되지만 아무튼 이쪽 손실은 물리적이라
어쩔수 없습니다만
회로에서 소모되는 것은 상당히 큰 영향을 미칩니다.
그래서 스위칭 방식이라는 dc-dc컨버터를 이용하게 됩니다.
스위칭 방식은 전원으로 따지면 그리 좋은 놈은 아니지만 손실이 적기때문에
부피가 적어지며 효율이 좋기때문에 발열또한 매우 적게 됩니다.
이 dc-dc컨버터에 전류 컨트럴을 같이 집어넣어 조정하는 방식으로 이뤄져 잇습니다.
제가 사용했던 IC같은(34063) 경우는 자체 전류 컨트럴이 가능하지만
자체 편차가 좀 타 컨버터에 비해서 오차율이 좀 심하고 큰 코일을 사용해야 하기때문에 전체적으로 좀 커집니다.(자체 스위칭 주파수가 낮기때문에 어쩔수 없음)
이러한 제품들은 효율이 기본이 80%정도이고
대청봉님께서 정보를 주셔서 저도 요즘 test하고 있는 lm2700과 lm2650같은 경우는
효율이 90%이상 되며 소자가 34063를 사용하는거에 비하여 작게 제작가능합니다.
이러한 것들이 현재 시중에 나와있는 것들인데 값이 비싸다는게 조금 문제라서 직접 제작을 하는것이겠죠.
(이쪽을 좋아하시는 분은 만드는것만으로도 즐거움을 줄수 있으니.. ^_^;;)
아무튼 전반적인 이유는 이러합니다. ^_^
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