LED특성 곡선 및 2차 시스템

소개글

LED특성 곡선 및 2차 시스템에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

VF(순방향전압)이 3.5V~4V라는 점과 IF=20mA라는 점이 중요한 요소다. 전원이 24V이므로 200개 모두 병렬로 처리하는 것보다 5개정도 직렬로 처리한 것을 40개 만들어 모두 병렬로 연결하면 된다. 1개의 VF = 3.5V이므로 5개면 17.5V가 된다. 따라서 20mA를 맞추어 주려면 R = (24V -17.5V)/20mA = 325 ≒330옴
(시중에서 325옴은 구할 수 없고, 가장 근접한 330옴이 적당합니다.)이렇게 모두 연결하면 전체 전류는 0.8A가 흐르므로 24V/1A 이상 되는 전원을 사용하시면 된다. VF는 LED종류마다 다르다. 일반적으로 적외선(1.8V), 적색, 황색(2.2V),BLUE, WHITE(3.4V),자외선(4V)정도 된다. (이것은 E = hγ 광 에너지는 주파수가 높을수록-파장이 짧을수록 높다 라는 수식에 근거해보면 쉽게 알 수 있습니다. 즉 파장이 짧을수록 전압도 높다 라고 할 수 있다.) 따라서 신뢰성이 있는 제품을 만들려면 반드시 LED data 시트를 보고 그에 맞는 전류 값을 설정해 줘야 한다. 다시 한번 강조하지만 LED는 반드시 전류를 제한해 줘야 한다. 가령 위의 WHITE LED의 경우 VF보다 1V만 더 높여 가해주면 수명이 급격히 짧아지거나, 아예 파손된다.
순 방향 다이오드 회로를 시뮬레이션하기 위한 회로도
회로도를 시뮬레이션 한 결과
가변 저항을 500옴 씩 올리면서 2차 시스템의 전압 전류 측정
먼저 실험에 앞서서 2차 시스템의 각 damping에 대한 그래프를 확인 하기위해 pspice를 이용하여 2차 적분기를 작성하여 시뮬레이션 해 본 것이다. 아래의 회로는 예비 레포트 작성 때 작성한 것을 활용한 것이다.
2차 시스템 구성
1) underdamped system ; a=1, b=1, c=2 => ζ=0.5
(1) u(t), x(t)
(2) x(t), -x'(t)
2) overdamped system ; a=4, b=1, c=2 => ζ = 2
(1) x(t), u(t)
(2) x(t), -x'(t)
register 2개와 커패시터 2개를 이용하여 2차 시스템 구축
70%가 되는 지점이 cutoff freq이다. 그 때의 시간을 시상수라 놓고 시상수는 R * C이므로 C값을
알 수 있다. 70%해당 시간 값 : PW = 시상수: 주기 값
가변 저항으로 저항 값을 조절 하면서 전류와 전압을 측정함
0
500
1k
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
주파수를 올리면서 커패시터에 걸리는 전압 측정
토의
이번 실험은 정말 흥미로운 실험 이였다. 먼저 다이오드의 특성과 저항의 역할을 다시 한 번 알게 한 실험과 2차 시스템을 가지고 2차 시스템이 주파수가 변화함에 따라 dc-gain 값이 어떻게 변화 하는지 그것을 또 matlab 이라는 강력한 수학 프로그램을 이용하여 그래프를 얻어 낼 수 있었다. 한 회 실험 했을 뿐인데 이번 기회를 통하여 간과 하고 있던 사실들을 많이 알 수 있어 기뻤다. 또한 2차 시스템 실험에 앞서서 예비 레포트 작성 시 pspice를 이용하여 각 damping에 대하여 2차 적분기를 만들고 시뮬레이션을 하여 그래프 모양을 알 수 있었는데 2차 시스템이 무엇이고 각 plot가 어떠한 역할을 하고 커패시터 용량 변화 시 어떤 변화가 생기며 적당한 커패시터를 찾기 위해서 주파수와 시상수의 관계를 사용 하여 알 수 있음을 알 수 있었다.
항상 느끼는 것이지만 예비 레포트를 정성껏 잘 쓴 실험 진행시 정말 수월하고 막힘이 없다라는 것을 이번 기회를 통하여 또 한번 느꼈고 pspice가 실험의 결과 그래프를 예상하는 역할을 하는 만큼 작성시 신중을 기해야 겠다.

키워드

led,   특성곡선,   다이오드,   diode,   led특성곡선,   주파수응답,   특성,   LED