발광다이오드

목차

- 실험 목적

- 실험 재료 및 실습 사용기기

◎실험을 위한 기초이론

● 실험회로도

● 실험결과 및 고찰

본문내용

전압의 손실이 발생한 것이다. 즉 전기에너지가 빛에너지로 전환된 것이다.
② LED의 빛의 밝기는 전류가 증가함에 따라 어떠한가 생각해보자.
LED의 빛의 밝기는 우리가 예상했던 바와 같이 전류의 크기가 증가함에 따라서 빛의 밝기도 밝아졌다. 전류가 흐르는 양이 증가한다는 것은 곧 전자의 유동량이 증가한다는 것을 의미한다. 그러므로 전류의 양이 증가할수록 n영역에서 p영역으로 이동하는 전자의 양이 증가하였기 때문에 여기서 발생하는 광자의 양도 증가하여 더 밝은 빛이 나오게 되는 것이다.
③ 회로도에서 전원의 극성을 반대로 한 경우 Vs = -15[V]이면 LED양단에 약 몇 볼트가 나타나는지 측정하고 그 이유에 대하여 생각해보자.
회로도에서 전원VS의 극성을 반대로 하여 -15V의 전압을 흘려보내 주었더니 측정결과 LED 양단에 걸리는 전압은 -0.84V가 측정되었다. 만약 구성된 회로에서 다이오드(1N914)가 없다면 LED양단에 걸리는 전압은 -15V가 측정되어야 한다. 그러나 다이오드(1N914)를 연결해 줌으로써 (-)전압이 대부분 (1N914)로 흐르기 때문에 상대적으로 발광다이오드에는 매우 작은 양의 (-)전압이 흐른다. 따라서 (1N914)는 LED를 보호하는 역할을 하게 된다.
④ 전원의 극성을 반대로 하였을 때 다이오드(1N914)가 LED를 보호하는 이유에 대하여 생각해보자.
위의 실험에서와 같이 입력되는 전압의 방향을 반대로 하여 회로를 연결하였더니 다이오드에 양단에 걸리는 전압은 -0.84V였다. 이처럼 낮은 전압이 측정된 이유는 다이오드(1N914)에 있다. 회로도를 살펴보면 다이오드(1N914)는 회로에 역방향으로 연결되어있다. LED는 적색의 경우 최대 3[V]의 역방향 전압값을 갖는다. 그런데 만약 실수로 전압의 방향을 반대로 하여 전압을 걸어주어 3[V] 이상의 역전압이 흐르게되면 LED는 파괴되어버리고 만다. 이러한 것을 방지하기 위하여 다이오드(1N914)를 회로의 역방향으로 연결한 것이다. 다이오드(1N914)는 회로에 역방향으로 연결되었으므로 회로에 순방향으로 전압이 걸릴때는 그 역할을 하지 않다가 만약 회로에 역전압이 걸리게 되면 정류역할을 하여 LED에 입력되는 전압값을 작은 값으로 만들어준다. 결과적으로 LED에 입력되는 역전압의 양을 작게하여 LED를 보호하는 역할을 하는 것이다.
⑤ 일정한 전압이 LED양단에 걸려있을 때 LED을 직렬과 병렬로 연결하면 어떠한 차이가 있는지 생각해보자.
직렬연결
VS
병렬연결
VD [V]
반응
VD [V]
반응
2.989
×
3
1.809
○
약 2V때 반응
5.52
○
약 5V때 반응
6
1.913
○
6.09
○
9
1.981
○
6.50
○
12
2.041
○
6.87
○
15
2.092
○
7.24
○
18
2.141
○
위의 실험결과는 회로에 적색, 녹색, 황색 LED를 각각 직렬과 병렬로 연결하였을 때의 LED양단에 걸리는 전압강하를 측정한 결과이다. 측정결과 병렬연결 했을 때보다 직렬연결을 했을 때 일어나는 전압강하가 더 크게 측정되었다.

키워드

다이오드,   발광다이오드,   LED