깡통 앰프(케이벨 KB20W)에 달아준 LED가 너무 밝다!

LED의 밝기가 신통치 않았던 시절에는 전자제품에 전원이 들어왔는지 여부를 확인하는 파일럿 램프 용도로 LED가 널리 쓰였을 것이다. 최근에는 매우 밝은 빛을 내는 고휘도 LED가 흔해지면서 진짜 '조명' 용도로 LED를 널리 쓰게 되었다.

어제 엘레파츠에서 LED 브라켓을 비롯한 몇가지 부품들이 배송되어서 약간의 공작을 했다. 갖고 있던 LED는 적색 3파이 고휘도 제품이다. 사양을 참고하여 전압 2볼트, 전류 20 mA로 설정하고 LED 저항 계산기에서 적합한 저항값을 산출해 보니 대략 500 옴 정도가 나온다. 이것과 가장 가까우면서 약간 높은 수치인 510옴 금속피막저항(1/4W, 1% 오차)를 같이 구입해 두었다.

그런데...

인간적으로 밝아도 너무 밝다! 이건 파일럿 램프가 아니라 약간의 과장을 보탠다면 휴대용 독서등이나 자전거 앞에 다는 라이트 수준이다. 밤에 형광등을 끄면 눈이 부셔서 조용한 음악 감상에 방해가 될 지경이다. 말 그대로 '조명'이다. 임시방편으로 포스트잇을 한 장 붙여서 가려 놓았다. 한참을 켜 두어도 열이 느껴지지는 않으니 작동조건을 크게 잘못 잡은 것은 아니다(이건 실수다. LED가 아니라 '저항'이 뜨거워지는지 확인했어야 했다).

과거에 참조했었던 신정섭님의 CMoy 헤드폰 앰프 제작 가이드를 다시 방문해 보았다. 9V 전지를 전원으로 하므로 파일럿 램프에 너무 많은 전류를 흘리는 것은 좋지 않을 것이다. 고휘도 타입 LED에 직렬로 연결한 저항은 5~10 k옴이다. 원문을 인용해 보자.

R5는 LED 전류 제한용 저항으로 사실 그 값을 뭐라 추천하기 어렵습니다.
단 일반 LED의 원래 권장 사양대로라면 500옴 정도를 꽂아야 하는데, 
그러면 배터리 수명이 2~3배 단축됩니다. 
배터리 수명에 크게 영향을 주지 않으려면 5k~10k정도는 되어야 하는데, 
그러면 매우 어둡거나 전혀 들어오지 않습니다. 
그래서 저전류형 LED(이건 거의 못 구합니다.)를 구하시거나 고휘도 LED로 해결합니다
만약 화려한 불빛을 원하는데 전지를 사용하지 않거나 전지 소모에 개의치 않으신 분들이라면 1k~2k 근처로 쓰셔도 됩니다. (단, 너무 낮은 값이면 저항이 뜨거워 집니다)
만약 LED를 달지 않으실 것이라면 R5와 LED를 그냥 떼어 내시면 됩니다. (절대 전선 등으로 대신 연결하여 Short시키지는 마시고...)

LED 저항 계산기로 다시 계산해 보니 작동전압 2V에서 1-2 mA를 흘릴 경우 5-10k옴이 필요하다. 어차피 어댑터로 전원을 공급하므로 지나친 전류 소모를 걱정할 필요는 없지만...

그럼 내가 선택한 저항의 와트 수는 적정한가? 저항 양단에 걸리는 전압은 대략 10V, 전류는 20mA이므로 10V x 0.02A = 0.2W인데, 실제로 사용한 저항은 1/4W = 0.25W이다. 거의 턱걸이를 하는 수준이다! 아마 저항 자체에서 열이 꽤 발생할 것이다.

진짜 '조명' 용도라면 내가 선택한 저항이 크게 잘못된 것은 아니다. 그러나 파일럿 램프 용도로는 너무 많은 전류를 흘리고 있다. 유지보수를 해야 할 일이 또 생겼다. 에구구...