적외선 LED 동작 실험

EL-7L 이다 예전에 많이 사용하던 일본의 광전자의 수광소자이다. 데이터 시트가 없어져서 인터넷에서 찾아보다 몇 개 추가로 구입할 겸 전자부품 쇼핑몰을 확인해봤더니 제품은 단종되었고 중국산 대체품이 있었다. 일단 대체품이라고 하니 데이터 시트는 유사할 것이다 보고

최대 전력 소모량은 150mW 이다.

최대 피크 전류는 1A인데 이 조건을 보자면 Duty ratio가 1/16 인 경우이다.

우선 Continuous 조건에서 수광과 발광부의 회로를 구성해보기로 하였다.

전원은 따로 따로 만들기가 번거로워 5V 단일전원으로 하기로 결정하고

발광회로는 빛만 들어가면 되는 상황이고 쇼트 수준만 아니면 된다. 전류는 저항으로 조절하면 되지 가지고 있는 적정한 값과 전력대의 저항을 골라보았다. 51ohm, 1/4W 급이 굴러다니길래 계산해보니 안전한 수준이겠다.

LED forward voltage는 대체적으로 1.3V~2V 정도이므로 적절한 저항 연결해서 전압을 측정하니 R1-D1 사이 node는 3.7V가 측정되었다.

시간을 측정해보면 대략 15us 수준에서 saturation 되는 것을 확인할 수 있다.

falling과 rising을 합할 경우 30us 수준이며 따라서 최대 주파수는 1/30us = 33.3KHz로 환산할 수 있다.

대부분의 포트트랜지스터 기반 광센서들은 20~33KHz 주파수로 판매가 되고 있던데 바로 이러한 응답 특성때문인 것을 알 수 있다. 응답 속도가 빠른 제품은 포토다이오드가 빠르려나? 나중에 기회가 되면 테스트 해보도록 하겠다.

끝맺으며….

간단하게 실험하기 위하여 위와 같이 브레드보드를 사용해보았다. 전압, 전류 측정 시 예상한 값이 미묘하게 다른 부분들이 있어 이상하다 생각하면서 node와 node 사이를 측정해보니 저항값이 나오는 것 아닌가? 브레드보드가 구멍에 리드선을 꼽는 형식이기 때문에 contact 저항이 생성되는 것이었다. 브레드보드로는 analog 회로에는 적합하지 않는 다는 사실을 새삼 깨달았다. 생각해보니 대학 때 전자회로 실험에서도 짜증나서 만능기판에 회로 구성해서 실험했던 기억이 떠올랐다. 높은 정밀도를 요구하지 않고 동작에 대한 feasibility만 볼 것이기 때문에 앞으로 실험에서 어느정도 오차가 발생하는 것은 감안하고 볼 거이다. 일단 사용하는 벤치탑 파워서플라이가 오래되서 오락가락한다. 국내 회사제품인데 AS를 맡기려해도 회사가 사라졌다. 이것도 날잡고 한 번 수리해야겠다. 무슨 전자제품 수리하는 아저씨가 되는 느낌이다. lol

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