유지보수개조2016. 7. 14. 23:26

쓰레기를 버리러 갔다가 재활용품을 모아둔 곳에서 고장난 LED 센서등이 버려져있어서, 고장난 원인을 분석해볼 겸 주워왔다. 


주워온 고장난 LED 센서등이다. 외관을 천천히 살펴보니 LED 하나의 모양이 좀 이상했다. 



LED 하나가 알 수 없는 원인에 의해서 타버린 상태였다. 


LED들이 모두 직렬로 연결되어 있으므로 연결된 LED 중 하나라도 문제가 생기면 LED 전체가 점등되지 않는 현상이 발생하게 되는 구조이다. 


LED 와 병렬로 연결된 칩저항은 각각의 LED 에 균등한 전압이 걸리도록 해 주는 칩저항이다. 202 라고 써진 것으로 보아 20 * 102 이므로 2k ohm 이 LED 와 병렬로 연결되어있다. 


칩저항도 손상된 상태였는데, 칩저항이 먼저 고장났는지, LED가 먼저 고장났는지는 알 수 없다. 


칩저항이 먼저 고장났다면(타버렸다면), 칩저항으로 흘러야 할 전류가 LED 로 흐르게 되므로 LED 에 정격전류보다 많은 전류가 흐르게 되고, LED 의 고장을 초래하게 된다. LED 가 고장나면서 전체 LED 가 점등되지 않는 현상이 발생한 것으로 추정할 수 있다. 


LED 가 먼저 고장났다면 LED 로 흘러야 할 전류가 칩저항으로 몰리게 되어 칩저항이 타버려서, 직렬로 연결된 LED 전체가 점등되지 않은 경우일수도 있다. 


어쨌든 고장난 LED 를 멀쩡한 LED 로 바꿔주거나, LED 1개의 부하에 알맞은 저항을 대신 삽입하는 방법으로 LED 센서등을 수리할 수 있을 것 같았다. 



직렬로 연결된 회로에서는 끊어진 부분에 전원 전압이 걸리게 되므로 확인을 위해서 LED 센서등을 동작시킨 다음, 고장난 LED 양단의 전압을 측정해 보았다. 


센서등에 전원을 가하고 동작할 수 있는 조건을 만들어주니 끊어진 LED 양단에 DC 196V 가 걸리는 것을 볼 수 있었다. 


멀티미터로 흐르는 전류로 인해서 나머지 LED 들도 약하게 빛나는 것을 볼 수 있다. 



똑같은 LED 가 없으므로 LED 를 떼어내고 저항을 연결하기로 했다. 납땜인두를 이용해서 고장난 LED 를 제거한다. 



LED 를 제거한 모습이다. 칩 LED 라서 온전하게 떼어내기는 어렵다. 



보유하고 있었던 1/4W 20 ohm 저항을 LED 대신 연결했다. 



센서등에 다시 전원을 가하니 나머지 LED 들이 잘 점등되는 것을 볼 수 있다. 저항에는 1.841V 가 걸린다. 



LED 하나당 3V 정도의 전압이 걸리는 것이 정상인데 1.841V 가 걸리는 것으로 보아, LED 대신 연결할 저항은 30 ohm 정도가 적당한 저항값인것 같다. 


20 ohm 의 저항에 1.841V 가 걸리므로 LED 로 흐르는 전류는 약 92mA 가 된다. 


따라서 LED 대신 연결한 저항에서는 0.092*1.841 = 0.169W 가 소모되고 있다. 1/4W 저항이므로 저항이 감당할 수 있는 전력이다. 


30 ohm 을 연결하게 되면.. 0.092*0.092*30 = 0.254W 이므로 1/4W 가 약간 넘는다. 따라서 30  ohm 저항을 연결하려면 1/2W 의 저항을 연결해야 한다는 결론이 나온다. 


나중에 1/2W 30 ohm 저항을 구해서 다시 작업을 해야겠다. 


온전하게 수리하지는 못했지만 그럭저럭 사용할 수 있는 센서등을 득템한 셈이 되었다. 


요즘 LED 조명이 널리 보급되고 있는데, 앞으로 이러한 고장을 마주칠 일이 많을 듯하므로, 1/2W 30 ohm 저항을 넉넉히 구매해놓으면 좋을 것 같다. 




Posted by 블루토파즈

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  1. 과학강사

    멋진 분석입니다. 저도 이런 글 많이 보면서 버려져 있는 것들을 고쳐 써보고 싶네요

    2017.03.12 23:22 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  2. 블로그를 오늘에야 알았네요 선풍기 콘덴서 검색하다가 알게 되었습니다. 실험정신이 놀랍네요.
    많은 글들 찬찬이 둘러보고 있습니다. 호기심을 자극하는 글들이 많네요
    참, 전 전기 전자에 대해 아주조금밖에 몰라서 그런데요 저도 뭐 고치는거 좋아해서요
    위 글에서 보니 저항을 연결하셨는데 저는 그냥 얇은 전기선을 타버린 LED에 납땜을 해서 그냥 붙여버렸거든요
    그래도 불은 잘 들어오더라구요 내부적으로 어떤지는 잘 모르니...그래도 괜찮은거죠?

    2017.03.22 10:33 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 바로 연결해버리면 나머지LED들에 약간 더 높은 전압이 걸리게 되어 한동안은 괜찮지만 머지않아 또 다른 LED 가 나갈 수도 있습니다.

      2017.03.22 10:36 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  3. 210

    아하, 그렇군요 어쩐지 아이방에 방등을 그렇게 연결해서 달았는데 한달정도 있다가 다른 엘이디가 타버리더라구요
    결론은 저항이 답이군요 전 거꾸로 엘이디 하나가 없어지니 나을줄 알았는데 아니었네요 ㅋ
    음, 저항이라...함 구해봐야 겠네요 전 테스터기도 사용할 줄 몰라요~~
    감사합니다.

    2017.03.23 16:07 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  4. 1. 센서를 보면 led 삼파장 백열등용이 따로 있던데 용량차이말고 다른 차이점이 있나요? 전 집에서 기존 백열등을 led로 바꿔사용중이데 2년이상 잘쓰고 있어서요.
    2. 저기 장착된 led의 종류를 어떻게 알수 있나요?

    2017.10.07 11:01 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 아마도 센서에서 220V 의 전류를 제어하는 트라이액의 용량이 다를 것 같네요. LED나 삼파장 등은 SMPS 전원 형식이라서 돌입전류가 크므로 그 돌입전류에 견딜 수 있는 부품을 넣어야 하니까요.
      LED 의 종류는 알아내기 어렵고, 정상적인
      컨트롤 회로를 이용해서 정격전류 등을 추정해야겠죠.

      2017.10.16 08:52 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  5. 112

    기존에 타버린 led칩 제거하지않고 그냥 저항만 달아도 무관하겠죠??

    2019.02.21 22:57 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  6. 글쎄요

    20옴 저항을 달아서 다른 LED에 걸리는 전압이 낮다면,
    제 소견으로는 저항을 없애거나, 더 작은 저항을 달아야 할 것 같은데요...
    FLUKE장비 사용하시는 것 보니 전기관련 업종이시거나 관심이 많으신것 같으니, 아시겠지만
    LED On 저항은 수옴 수준으로 매우 작습니다.

    2020.07.10 09:58 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 글쎄요.. LED 하나에 걸리는 전압이 3V 이고 흐르는 전류가 대략 90~100mA 인데.. 저항으로 환산하면 30옴 정도입니다. 본문에는 LED 의 전압이 아닌 대체한 저항에 걸리는 전압을 측정했으므로 다른 LED 에는 과전압이 걸렸겠지요. 저항없이 직결하면 나머지 LED 에는 과전압이 걸려 더 빨리 망가질 것입니다. 최근 나오는 컨버터는 정전류형이라 영항을 안 받을수도 있겠지만.

      2020.07.10 10:09 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]