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LED 저항이란
LED에는 전류를 제한하는 직렬 저항이 필요합니다. 저항이 없으면 LED에 너무 큰 전류가 흘러 순식간에 타 버리고, 보드의 핀도 상할 수 있습니다.
저항 값은 간단한 공식으로 구합니다.
R = (Vs − n × Vf) ÷ I
- Vs — 전원 전압(3.3 V, 5 V, 9 V, 12 V …)
- Vf — LED의 순방향 전압(빨강은 약 2 V, 파랑과 흰색은 3.2 V)
- n — 직렬로 연결한 LED 수
- I — 원하는 전류: 보통 20 mA(0.02 A), 요즘 밝은 LED는 더 적게
이 계산기는 값을 구하고, 바로 위의 표준 값을 고르고(전류가 원하는 값보다 커지지 않도록), 저항이 열로 바꾸는 전력도 알려 줍니다.
기능
- LED 색 — 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 흰색, UV, 적외선. 색마다 일반적인 순방향 전압이 들어가고 바꿀 수도 있습니다
- 빠른 선택 버튼 — 전원 3.3, 5, 9, 12, 24 V, 전류 5~30 mA
- LED 직렬 연결 — LED 한 줄에 저항 하나
- 표준 값 — 바로 위의 E12 또는 E24 값과, 그 저항일 때의 실제 전류
- 와트 수 — 저항의 소비 전력과 안전한 정격(1/8 W, 1/4 W …)
- 회로 그림 — 내 값으로 전원, 저항, LED를 그려 줍니다
- 경고 — 전원이 너무 낮거나 저항에 남는 전압이 너무 적을 때
LED 색별 순방향 전압
| LED 색 | 일반적인 Vf | 보통 범위 |
|---|---|---|
| 적외선 | 1.2 V | 1.1~1.6 V |
| 빨강 | 2.0 V | 1.8~2.2 V |
| 주황 | 2.1 V | 2.0~2.2 V |
| 노랑 | 2.1 V | 2.0~2.2 V |
| 초록 (일반, 황록색) | 2.2 V | 1.9~2.4 V |
| 초록 (고휘도, 순수한 초록) | 3.0 V | 2.8~3.4 V |
| 파랑 | 3.2 V | 2.8~3.6 V |
| 흰색 | 3.2 V | 2.8~3.6 V |
| UV (보라) | 3.4 V | 3.1~4.0 V |
정확한 값은 LED 데이터시트에 있습니다. 전원이 Vf보다 훨씬 높다면 작은 차이로는 전류가 조금만 변합니다.
LED 하나, 20 mA일 때의 저항
| 전원 | 빨강 (2.0 V) | 노랑 (2.1 V) | 고휘도 초록 (3.0 V) | 파랑 / 흰색 (3.2 V) |
|---|---|---|---|---|
| 3.3 V | 68 Ω | 68 Ω | 15 Ω (!) | 5.6 Ω (!) |
| 5 V | 150 Ω | 150 Ω | 100 Ω | 100 Ω |
| 9 V | 390 Ω | 390 Ω | 330 Ω | 330 Ω |
| 12 V | 560 Ω | 560 Ω | 470 Ω | 470 Ω |
| 24 V | 1.2 kΩ | 1.2 kΩ | 1.2 kΩ | 1.2 kΩ |
모든 값은 바로 위의 E12 값입니다. (!)는 저항에 남는 전압이 0.6 V보다 작아서, 전원이 조금만 바뀌어도 전류가 크게 바뀐다는 뜻입니다. 3.3 V에서는 파랑과 흰색 LED를 더 낮은 전류로 쓰거나 5 V에서 쓰세요. 24 V에서는 저항이 약 0.4 W를 쓰므로 1 W 부품을 고르세요.
아두이노와 다른 보드
아두이노 Uno(5 V 핀)에서 빨간 LED에 220 Ω 저항을 달면 (5 − 2) ÷ 220 = 13.6 mA가 흐릅니다. 충분히 밝고 핀에도 무리가 없습니다. 그래서 220 Ω과 330 Ω 저항은 모든 스타터 키트에 들어 있습니다. Uno의 핀은 20 mA 이하로 내야 합니다(40 mA가 절대 한계입니다). ESP32 같은 3.3 V 보드에서는 같은 빨간 LED와 220 Ω에 (3.3 − 2) ÷ 220 = 5.9 mA가 흐릅니다.
LED 직렬 연결
한 줄의 LED에는 같은 전류가 흐르므로 저항 하나면 됩니다: R = (Vs − n × Vf) ÷ I.
- 흰색 LED 3개를 12 V에서, 20 mA: (12 − 3 × 3.2) ÷ 0.02 = 2.4 ÷ 0.02 = 120 Ω — E12 값입니다.
- 빨간 LED 4개를 12 V에서, 20 mA: (12 − 4 × 2.0) ÷ 0.02 = 200 Ω → 다음 E12 값은 220 Ω이고, 전류는 18.2 mA가 됩니다.
저항 하나를 같이 쓰면서 LED를 나란히(병렬로) 연결하지 마세요. LED 하나가 전류 대부분을 가져갑니다. 줄마다 저항을 따로 다세요.
자주 묻는 질문
5 V에서 LED에는 어떤 저항이 필요한가요?
빨간 LED, 20 mA라면: (5 − 2) ÷ 0.02 = 150 Ω입니다. 220 Ω이나 330 Ω 저항도 괜찮으며, LED가 조금 어두워지지만 더 안전합니다.
더 큰 저항을 써도 되나요?
네. 저항이 크면 전류가 줄어 LED가 어두워지고 수명은 길어집니다. 저항이 작으면 전류가 커져서 LED가 망가질 수 있습니다.
저항은 몇 와트여야 하나요?
쓰는 전력의 두 배 이상입니다. 5 V의 작은 LED라면 1/4 W보다 훨씬 작아서 흔한 저항이면 모두 됩니다. 12 V나 24 V에서는 결과를 확인하세요. 24 V에서 20 mA면 1 W 저항이 필요합니다.
저항 값을 왜 올림하나요?
저항에는 표준 값이 있습니다(E12: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82, 그리고 각 자릿수에서 같은 값). 올림하면 전류가 원하는 값 이하로 유지됩니다.
저항을 LED의 어느 쪽에 달아도 되나요?
네. 저항은 LED 앞에 달아도 뒤에 달아도 됩니다. LED 자체에는 방향이 있습니다. 긴 다리(애노드)를 플러스에 연결합니다.
LED 스트립에도 저항이 필요한가요?
12 V와 24 V LED 스트립은 대부분 저항이 이미 들어 있습니다. 스트립에 적힌 전압에 연결하면 되고, 저항을 더 달 필요는 없습니다.
관련 도구
- 옴의 법칙 계산기 — 전압, 전류, 저항, 전력
- 저항 색 코드 계산기 — 색 띠로 저항 찾기
- 전압 분배기 계산기 — 저항 두 개로 더 낮은 전압 만들기
- 배터리 수명 계산기 — 배터리로 LED를 얼마나 켤 수 있는지
- 전기 요금 계산기 — 조명을 켜는 데 드는 전기 요금
사용 방법
- 전원 전압을 입력하거나 3.3 V, 5 V, 9 V, 12 V, 24 V를 누릅니다
- LED 색을 고릅니다. 순방향 전압이 자동으로 채워집니다(데이터시트 값이 다르면 바꾸세요)
- 전류를 설정합니다. 20 mA가 흔하고, 밝은 LED는 5~10 mA로도 충분한 경우가 많습니다
- 직렬 LED 수를 설정합니다
- 사용할 저항, 실제 전류, 와트 수를 확인합니다
