LED 콘덴서 계산기

기본 설정

콘덴서 용도

콘덴서 종류

전기 사양

동작 전압

리플 전류

동작 주파수

허용 리플

출력 전압 리플율

동작 온도

℃

주위 온도

계산 결과

필요 용량

0.00 μF

최소 전압 정격

0.00 V

리플 전류 정격

0.00 A

예상 ESR

0.00 Ω

예상 수명

0.00 시간

참고사항

• 실제 적용 시에는 정격의 20% 이상 여유를 두세요
• ESR은 주파수와 온도에 따라 변동될 수 있습니다
• 수명은 온도와 리플 전류에 크게 영향받습니다
• 고온 환경에서는 상위 온도 등급을 선택하세요

LED 콘덴서 설계 가이드

콘덴서의 기본 이해

콘덴서는 LED 회로에서 전원 안정화, 노이즈 제거, 전압 리플 감소 등 다양한 역할을 수행합니다. 올바른 콘덴서 선정은 LED 시스템의 성능과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.

콘덴서의 주요 기능

1. 전원 안정화

순간 전압 변동 억제
전류 리플 감소
노이즈 필터링
과도 전압 보호

2. 회로 보호

서지 흡수
EMI 저감
역전압 방지
스위칭 노이즈 제거

콘덴서 종류와 특성

전해 콘덴서

장점

대용량
저비용
높은 리플 전류
컴팩트한 크기

용도

평활 회로
입력 필터
출력 필터
에너지 저장

세라믹 콘덴서

장점

낮은 ESR
고주파 특성
안정된 온도 특성
긴 수명

용도

바이패스
고주파 필터
디커플링
스위칭 회로

필름 콘덴서

장점

뛰어난 안정성
낮은 손실
자기회복 기능
고전압 내성

용도

DC링크
스너버
EMI 필터
역률 개선

용도별 설계 지침

입력단 콘덴서

설계 공식

C = (2 × P) / (f × V² × r)
여기서,
P: 전력 [W]
f: 주파수 [Hz]
V: 전압 [V]
r: 리플율 [%]

선정 기준

전압 정격: 동작전압의 1.5배 이상
리플 전류: 실효값의 1.3배 이상
ESR: 발열 고려
온도 여유: 40℃ 이하

출력단 콘덴서

설계 공식

C = (I × D) / (f × ΔV)
여기서,
I: 출력 전류 [A]
D: 듀티비
f: 스위칭 주파수 [Hz]
ΔV: 허용 리플 전압 [V]

선정 기준

용량: 계산값의 1.2배 이상
전압 정격: 출력전압의 1.2배 이상
리플 전류: 최대 부하의 1.5배
수명: 50,000시간 이상

회로별 콘덴서 적용

SMPS 회로

입력단

전해 콘덴서: 220~470μF
필름 콘덴서: 0.1~1μF
X-커패시터: EMI 필터용

출력단

전해 콘덴서: 100~330μF
세라믹 콘덴서: 10~47μF
바이패스: 0.1μF

정전류 드라이버

입력부

평활 콘덴서: 100~220μF
EMI 필터: 0.1~0.47μF
서지 보호: 1~10μF

출력부

리플 필터: 47~100μF
바이패스: 0.1μF
스너버: 1~4.7nF

신뢰성 설계

수명 계산

온도 영향

L = L₀ × 2^((Tmax - T)/10)
L: 예상 수명
L₀: 기준 수명
Tmax: 최대 허용 온도
T: 실제 동작 온도

리플 영향

Ir(T) = Ir × (1 + α(T - T₀))
Ir: 정격 리플 전류
α: 온도 계수
T: 동작 온도
T₀: 기준 온도

신뢰성 향상

온도 관리
- 방열 설계
- 부품 배치
- 공기 흐름
- 열 분산
전기적 스트레스 감소
- 전압 디레이팅
- 리플 전류 제한
- 서지 보호
- 균등 분배

문제해결 가이드

일반적 문제

수명 단축
- 과열
- 과전압
- 과전류
- 환경 스트레스
성능 저하
- ESR 증가
- 용량 감소
- 누설 전류 증가
- 온도 상승

대책

설계 개선
- 여유율 증가
- 병렬 구성
- 분산 배치
- 보호 회로
부품 선정
- 고품질 제품
- 저ESR 타입
- 고온 등급
- 긴 수명

결론

LED 회로에서 콘덴서의 올바른 선정과 적용은 시스템의 성능과 신뢰성을 결정하는 핵심 요소입니다. 용도에 맞는 타입 선정과 적절한 용량 계산, 그리고 신뢰성을 고려한 설계가 필요합니다.

키워드

LED콘덴서, 콘덴서선정, 전해콘덴서, 평활콘덴서, 바이패스콘덴서, ESR