LED에 대하여

요새 관심이 많은 LED에 대해 써보겠습니다.

LED(Light Emitting Diode)는 발광다이오드라고도 합니다.

LED는 반도체를 이용한 PN접합 구조로 만들어져 있고 여기서 LED는 화합물 반도체입니다.

보통 알고있는 반도체는 한 종류의 원소(실리콘, 게르마늄)로 이루어져 있는 단원소 반도체인데  

LED는 Ga(갈륨), P(인), As(비소) 등을 주로 사용하여 2가지 이상의 원소로 이루어져 있는 반도체입니다. (주로 GaAs, GaP, GaN 등)

그리고 이 2가지 이상의 원소로 이루어져 있는 반도체를 화합물 반도체라고 합니다.

이 원소들의 조합에 의해 LED의 빛의 색이 정해집니다.

이제 LED가 빛을 어떻게 내는지 알아보겠습니다.

우선 LED와 구조가 비슷한 다이오드를 먼저 익히시면 많은 도움이 될겁니다!

http://kkhipp.tistory.com/8?category=794292

위 링크는 다이오드 글입니다.

우선 LED는 PN접합(P형 반도체 + N형 반도체) 반도체 구조인데 P형 반도체에는 정공(Hole)이 많고 N형 반도체에는 자유전자가 많습니다.

이제 정방향으로 전압을 걸어주면 전류가 흐르게 되는데 여기서 불안정한 자유전자와 정공이 결합하게 됩니다.

이때 불안정한 자유전자가 결합하면서 에너지를 방출하는데 이 에너지가 빛에너지 형태로 방출됩니다.

이러한 원리로 LED가 빛을 내는겁니다. 

출처: 위키백과

위 그림은 빛을 내는 과정을 그림으로 표현한 것 입니다.

만약 역방향 바이어스로 전압을 걸어주면 전류가 흐르지 않아 빛이 나오지 않고 

너무 큰 전압을 정방향, 역방향으로 걸어주면 LED가 고장납니다.

LED는 전류가 많이 흐르면 고장이 잘 나기 때문에 회로를 구성할 때 LED에 맞는 저항을 꼭 잘 사용하실길 바랍니다.

LED는 기존의 형광등, 백열등에 비해 많은 장점이 있어 요즘엔 대부분 LED를 사용합니다.

장점

-긴수명 (기존의 형광등, 백열등에 비해 매우 긴 수명을 가지고 있습니다.)

-내구성 (진동, 충격에 강합니다.)

-에너지효율 (저전력이라 에너지 효율이 뛰어납니다.)

-친환경(형광등 수은)

무선 충전 관련해서 인턴을 할때 LED를 많이 사용해봤는데 아주 다양한 LED가 있었습니다.

1W 이상의 아주 밝은 LED가 있었는데 방열판에 땜을 하여 사용했던 기억이 납니다. 

검색해보니 1W 이상의 LED는 하이파워LED라고 부르며 가로등이나 차량 부품으로 많이 사용한다고 합니다.

1W 미만은 미들파워라고 부른다고 합니다.

그리고 그냥 일반 DIP형 LED와 똑같이 생겼는데 LED색이 계속 바뀌는 LED가 있었습니다.

https://www.superbrightleds.com/moreinfo/through-hole/rgb-fast-color-changing-led-2/1041/#tab/Specifications

검색해보니 아주 조그만한 칩이 있어 그 칩이 여러개의 LED를 제어하여 색이 변하는 원리였습니다. 

육안으로는 칩이 확인이 불가능해서 신기했습니다.

제가 최근에 LED에 관심을 가지게 된 이유는 라이파이와 농사 때문입니다.

라이파이는 차세대 통신 방법인데 LED의 깜빡임으로 데이터를 통신하여 인터넷을 사용하는 것입니다.

http://kkhipp.tistory.com/18?category=794295     

라이파이 관련글입니다 참고바랍니다.

그리고 미래에는 농사에 LED가 많이 사용될 것으로 생각됩니다.

LED로 수확의 시기를 조절하고, 수확량을 늘리고 해충의 피해도 줄일 수 있기 때문입니다.

알쓸신잡2에서 들은 이야기로는 자율주행자동차가 사용화되면 차량의 필요 수가 줄어 주차장의 필요가 줄어들게 됩니다.

따라서 지하 주차장의 공간을 다양한 용도로 사용 가능한데 여기서 LED로 농사를 지을수도 있다는 말이 기억에 남습니다.