2015년 2학기 PULSE 4 전자물리실험 04-LED 조명 회로 - DSU 메카트로닉스 융합공학부 -

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1 2015년 2학기 PULSE 4 전자물리실험 04-LED 조명 회로 - DSU 메카트로닉스 융합공학부 -

2 다이오드(diode) 다이오드 특성 순방향 전압 인가 ⇒ 전류가 흐른다. (단, 최소 전압 필요)
정상동작시 전압 : 정류다이오드 V, 발광다이오드 2-3V 내외 역방향 전압 인가 ⇒ 전류가 잘 흐르지 않는다. (매우 작은 미세한 전류) 발광, 정류, 스위칭, 전압 안정용 다이오드

3 Turn-On Voltage = Threshold Voltage = 도통전압, 0.7V for Si, 0.3V for Ge

4 Cathode를 흔히 Kathode로 씀 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 회로 기호
전류를 순방향으로 흘렸을 때에 發光(발광)한다. Cathode를 흔히 Kathode로 씀

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6 발광 다이오드 특성(데이터 시트; data sheet) 예

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10 발광 다이오드 특성실험 1 : 극성 판별법 다이오드 극성 판별 1 : 육안으로 판별 가능한 경우 다이오드 극성 판별 2
: 육안으로 불가능한 경우 멀티미터를 활용한 판별법 *주의* 별도의 전원을 연결하지 않는다. 범위설정 불필요

11 발광 다이오드 특성실험 2 : 전압전류특성 단일 LED 회로 설계시 유의점 (소비전력 60mW; 정격 120mW)
각 다이오드의 전압 약 3V 각 다이오드의 전류는 20mA 정도 되도록 회로를 설계한다. V_s = 5 [V] Vd [V] Id [mA] Pd [mW] R = 100 옴 R = 200 옴 R = 400 옴 3 [V] 2/0.1k=20 2/0.2k=10 2/0.4k=5 60 30 15 LED : 백색 1개 V_d=5-V_R I_d= 10*V_R Pd [mW]

12 3-LEDs 회로 역방향 전압 보호 (정류다이오드) 직렬연결 LED 회로 : 소비전력 각 60mW, 총 240mW

13 가변저항을 이용한 밝기 조절

14 발광 다이오드 특성실험 3 : LED 조명 제어 회로
역방향 전압보호 + 점등 소등 + 밝기 조절 CAG (2P4M) CGA (BT169X)

15 SCR (Thyristor) (Thyratron + Transistor)

16 Switch SPST (단극단투형) SPDT (단극쌍투형) DPDT (이극쌍투형)

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19 회로 해석 스위치를 OFF로 하면 SCR Gate가 0V로 Off 상태가 되어 AnodeCathode 전류가 차단된다.
스위치를 ON으로 Gate에 전압이 걸려 SCR이 On 상태로 된다. 가변저항이 작아지면 전류분배법칙에 의해 LED로 흐르는 전류가 커져서 밝게 된다.

20 결과보고서 실험 4주차. LED 조명 회로 LED의 전형적인 IV 특성을 그리시오.
다음 페이지의 표를 채우시오. (Blue 이외의 자료는 이 ppt 안에 있음) SCR의 스위칭 기능에 대해 설명하시오. SPST와 SPDT 스위치를 설명하시오. 실험에 사용된 회로도를 그리시오. 회로를 브레드보드에 구성한 사진을 제시하시오. LED가 밝게 점등된 사진을 제시하시오 가변 저항을 조절하여 LED 밝기가 다소 약해진 사진을 제시하시오. 스위치를 OFF로 전환하여 LED가 소등된 사진을 제시하시오. 20

21 LED 색깔별 동작 전압/전류/전력 색 Vf Typ. (Volts) Vf Max. (Volts) If Typ. (mA)
If Peak (mA) Power (mW) White Red Green Yellow Blue