어서 오십시요.. 당신을 무조건 환영합니다..

마이콤제어

Home >> 기술공유 > 마이콤제어

Total 38 (5/38)
부록을 포함하여 총 38강좌로 구성되어 있습니다. 책을 읽듯이 앞페에지부터 사용하십시요

제2장 기초전기 - 1강 1. 저항기(Resister) 전기 저항이란 전류의 흐름을 어럽게 하는 정도를 말하며 전류가 흐르기 어려울수록 '저항이 크다' 라고 한다. 1V 의 전압이 공급되고 있을 때 1A의 전류만 흐르게 하는 저항의 크기를 1Ω 이라고 한다. 저항의 단위 : 옴( ohm:Ω ) 1Ω은 100KΩ보다 저항이 작다. 1,000Ω 은 1KΩ( 키로 옴 ) 1,000KΩ 은 1MΩ ( 메가 옴) 저항기는 크게 고정저항기와 가변저항기로 나누어진다. 그리고 사용하는 재료에 따라 탄소계와 금속계로 분류된다. 저항기를 사용하는 경우에 중요한 포인트는 저항값은 물론이거니와, 정격전력, 저항값 오차가 있다. 정격전력이란 저항기가 견딜 수 있는 소비전력(W:와트)으로, 전력은 전류의 제곱(I2)×저항(R)으로 구할 수 있으며, 이 이하로 사용하지 않으면 저항기가 열을 발생하게 되고 결국 타버리는 경우도 흔히 있다. 전자회로에서 흔히 사용되는 것으로 1/8W, 1/4W, 1/2W 등이 있다. 전자회로의 신호회로(미약전류)에서는 너무 의식할 필요없이 1/8W로 충분하지만, 전원회로, 발광 다이오드의 전류제어용과 같은 저항기에는 생각보다 큰 전류가 흐르기 때문에 정격전력을 염두에 둘 필요가 있다. 1-1. 정격전력 예를 들면 12V의 전원전압을 사용하고, 5V에서 동작하는 회로를 동작시키려는 경우를 생각해 보자. 이와 같은 경우, 보통은 3단자 레귤레이터 등을 사용하지만, 간단히 저항기만으로 전압을 떨어뜨리려고 한 경우, 저항기의 저항값 이외에, 정격전력도 계산해 둘 필요가 있다. 이때, 5V에서 동작하는 회로의 소비전류를 모르면 계산할 수 없다. 부품의 규격표에서 조사하거나, 시험 삼아 회로를 만들어 테스터로 측정해 보는 방법 등으로 구한다. 여기서는 그 소비전류가 100mA였다고 하자. 저항값은 12V에서 5V로 낮추는 것이므로, 저항기에 7V가 걸릴 필요가 있기 때문에 7V÷0.1A=70Ω가 된다. 이 저항기에서의 소비전력은 70Ω×0.1A×0.1A(또는 7V×0.1A)=0.7W로 된다. 계산상으로 구해진 소비전력보다 여유가 있는 정격전력의 저항기를 선택한다. 이 경우 1W가 적당할 것으로 생각한다. 기본적으로는 소비전력의 2배 정도에 해당하는 정격전력의 저항기를 사용하는 편이 무난하다. 1/8W의 저항기로는 어느 정도의 전류를 취급할 수 있는지를 계산해 보면, 47kΩ 저항의 경우, √0.125W÷47KΩ=√2.66×10-6=1.63×10-3=1.63mA로 된다. 전자회로의 신호회로에서 47kΩ에 이러한 전류가 흐르는 경우는 드물다(흐를 때는 1.63mA×47kΩ으로 되어 76.6V가 걸리는 경우이다). 1-2. 저항값 저항값의 표준에 대해서는 우리나라 KS 규격으로도 정해져 있지만, KS 규격은 그 대부분이 일본 JIS 규격을 모방하고 있으며, 실제로 업계에서는 JIS 규격을 훨씬 많이 이용하고 있다. 그래서 여기서도 JIS를 기준으로 설명한다. 저항값의 표준은 JIS C5001에서 E 표준 계열로 정해져 있다. 이것은 10을 대수적으로 몇 등분하여 정해져 있다. 예를 들면 E3의 경우, 10을 대수적으로 거의 3등분하여 [1], [2.2], [4.7], [10]으로 하고 있다. E6의 경우는 [1], [1.5], [2.2], [3.3], [4.7], [6.8], [10]으로 된다. E12는 [1], [1.2], [1.5], [1.8], [2.2], [2.7], [3.3], [3.9], [4.7], [5.6], [6.8], [8.2], [10]으로 된다. 저항값이 언뜻 보기에 제각기 무질서한 값으로 보이는 것은 이와 같은 이유 때문이다. E 계열은 3, 6, 12 이외에 24, 48, 96, 192라는 계열이 있지만, 저항값으로는 통상은 E12 계열을 사용하고 있는 것 같다(특수한 경우에는 그 이상을 사용하는 경우도 있을 것이다). 저항값의 표시는 숫자로 인쇄하기 위해서는 부품이 작기 때문에 컬러코드(color code)라고 하는 색깔로 표시하고 있는 경우가 많은데, 1/2W 이하의 저항기은 대부분 컬러코드로 표시하게 때문에 컬러코드를 읽는 법도 꼭 알아 둘 필요가 있다 일반저항의 저항값 읽기 그림과 같은 경우 : 1번째는 적색이니까 2 , 2번째는 흑색이니까 0 , 3번째는 등색 이니까 0이 3개 4번째는 오차 ±5% 2,0,000 = 20000Ω 은 20KΩ (※ 1번째와 2번째는 숫자를 바로쓰고 3번째는 그냥 숫자만큼 동그라미를 친 다음 왼쪽에서 오른쪽으로 3개씩 끈어질 때마다 0을 3개씩 지우면서 K , M ,로 바꾸면 된다.) 1번째는 황색(노랑색) 이니까 4 , 2번째는 청색(파랑색)이니까 6 , 3번째는 자색(보라색) 이니까 7 , 4번째는 적색(빨강색)이니까 0이 2개 , 4번째는 갈색(밤색) 오차 ±1%이다. 4,6,7,00 = 46700Ω 은 46.7KΩ 오차1% ※ 정밀저항은 오차가 대부분 1%이다. 1-3. 고정저항기 고정저항기란 명칭과 같이 저항값이 고정된 것으로, 전자회로에 널리 사용된다. 1-4. 탄소피막 저항기 가장 일반적이고 저가격의 저항기이다. 저항값의 오차는 ±5%의 저항기가 가장 많다. 정격전력으로는 1/8, 1/4, 1/2 등이 많다. 탄소피막 저항기는 잡음이 심하다고 하는 결점이 있기 때문에, 아날로그 회로에는 금속계의 저항기를 사용하는 경우도 많다. 경험적으로는 아날로그 회로의 미소한 신호를 증폭하는 곳에는 가급적 금속계 저항기를 사용하고, 일반 디지털 회로에서는 저렴한 탄소계 저항기를 사용해도 잡음 때문에 고민하는 경우는 없었다. 1-5. 저항 어레이 여러 개의 같은 값을 가진 저항기가 일체형으로 만들어져 있다. 각 저항기의 한쪽이 내부에서 접속되어 있는 것도 있다. 여러 개의 발광 다이오드 전류를 제어하는 경우 등, 실장 공간이 적게 해결되어 편리하다. 아래 사진의 저항기는 8개의 저항기가 아래 좌측 그림과 같이 되어 있다. 단지 저항값만(470Ω이라는 식으로) 표시되어 있는 것은 이 타입이다. 9개의 리드(다리)가 있으며, 저항값의 인쇄면에서 보았을 때, 맨 좌측의 리드가 공통(common) 리드이다 1-6. 금속피막 저항기 오차가 적은 높은 정밀도의 저항값이 필요한 경우에 사용된다. 오차는 ±0.05% 정도의 것도 있지만, 일반적인 전자회로에서는 그다지 고정밀도가 요구되는 저항기는 사용되지 않으며, 고정밀도라고 해도 ±1% 정도의 저항기로 충분한 것 같다. 그리고 금속피막 저항기는 비싸기 때문에 꼭 필요한 경우에 부분적으로 사용하면 좋을 것이다. 금속피막 저항기의 용도는 브리지 회로, 필터와 같이 저항값의 오차가 회로의 성능에 크게 영향을 미치는 경우, 그리고 아날로그의 잡음이 마음에 걸리는 회로 등에 사용한다. 1-7. 가변저항기 일반적으로 볼륨(variable ohm)이라 부르는 경우도 많다. 라디오의 음량조정과 같이 용이하게 저항값을 바꿀 수 있는 것과, 전자회로에서 부품의 오차에 의한 동작 상태를 조정(adjust: ADJ)해야 하는 경우 등에 사용하는, 통상 저항값을 바꾸지 않는 반고정 저항기가 있다. 통상적인 가변저항기, 반고정 저항기는 회전할 수 있는 각도가 300도 정도이지만, 저항값을 세밀하게 조정하기 위해 기어(gear)를 조합하여 다회전(10～25회 정도)시킬 수 있는 퍼텐쇼미터(potentiometer)라는 것도 있다. 1-8. 수광소자(Cds) 빛에 의해 저항값이 변화하는 부품이 있다. 카드뮴을 사용한 것으로, 빛이 닿으면 저항값이 작아진다. 수광감도, 크기, 저항값 등에 따라 여러 종류가 있다. 그림2-3. 과 같은 것은 원통형의 직경이 8mm, 높이가 4mm의 크기로, 빛이 닿지 않을 때에는 2MΩ 정도, 빛이 닿으면 200Ω 정도로 저항값이 변화한다. 빛이 닿는 강도에 따라 저항값이 변화한다. 이 Cds 소자는 자동차의 헤드라이트의 점등 확인 장치에도 사용되고 있다. 2. 콘덴서 우리들이 흔히 볼 수 있는 재충전 할 수 있는 밧데리도 콘덴서의 일종이다 하지만 콘덴서는 아주 적은 양만 충전 할 수 있으며, 전자 회로에서 없어서는 안될 중요한 소자이다. 콘덴서는 두 개의 전극과 전극사이에 있는 절연 물질로 구성되어 있으며 전극사이에 전압을 인가하면 전하가 축척되는 전자 부품으로, 단위는 패럿(F)을 사용한다. 콘덴서에는 내압 이라는 것이 있다. 내압 이란 어느 정도 전압까지 견딜 수 있는가를 나타낸 것이다. 콘덴서는 주파수에 따라 용도가 다르며 저주파에는 전해콘덴서와 마일러 콘덴서가 많이 쓰이고 세라믹 콘덴서도 가끔 쓰인다. 고주파에는 세라믹 콘덴서만 쓰인다. 콘덴서는 그림과 같이 여러 종류가 있다. 폴리에스테르 콘덴서라고도 하며, 얇은 폴리에스테르(polyester) 필름을 양측에서 금속으로 삽입하여, 원통형으로 감은 것이다. 저가격으로 사용하기 쉽지만, 높은 정밀도는 기대할 수 없다. 오차는 대략 ±5%에서 ±10% 정도이다. 위에 그림 1-5 우측 1번째는 250AC104K라고 써 있고 아래는 SIC 430A라고 써있는데 아래 SIC 430A는 회사 고유코드니까 무시하시고 위에 250AC는 AC250V 까지 사용할 수 있고 104K는 1번째와 2번째는 바로 쓰고 3번째는 승수니까 합치면 100000[pF](십만 피코 페럿) 이니까 0.1[μF]/250V용 이고 오차는 ±10% 이다. (100[nF] 일반적으로 사용안함) 위에 그림 1-5 우측에서 2번째는 2G104K라고 써있다. 2G는 내압 400V를 말하고 104K는 1번째 그림과 같은 0.1[μF]이다. 그래서 0.1[μF]/400V 오차는 ±10% 이다. 2-1. 세라믹 콘덴서 자기를 유전체 한것으로 특성도 좋고 소형으로 되어 있으며, 일반적으로 온도에 따른 변화가 심하고, 정전용량 허용차가 크므로 주의를 요한다. 주로 고주파용으로 사용하고 있다. 세라믹 콘덴서에서 223K 를 판독해보면 1,2번째는 바로 22라고 쓰고 다음 3번째 3은 22다음에 0을 3개 쓴다. (22000) 22000[pF] 이다. 22000[pF]은 22[nF] 또는 0.022[μF] 라고 읽습니다. 그런데 22[nF]라고는 보통 쓰이지 않고 0.022[μF]이라고 한다. 그리고 마지막 K 는 위 표에서 허용오차가 ±10% 이다. 정리하면 223K 는 0.022[μF] ±10% 의 세라믹 콘덴서이다. 2-1-1. 전압 콘덴서를 사용할 때는 표시 전압 이하에서만 사용 되야 한다. 표시 전압보다 높은 전압을 가하면 파 열의 위험이 있기 때문이다. 2-1-2. 용량 콘덴서의 용량단위는 패럿(farad: F)이 사용된다. 마일러 콘덴서는 pF(피코 패러드: 10 -12F)의 단위가 사용된다. 마일러 콘덴서는 1 [pF] 부터 수만 1[μF](105) 까지가 일반적으로 사용된다. 2-1-3. 용량 읽기 마일러 콘덴서에 표시 되는 기본단위는 pF 이다. 104 라고 표시한 것은 104 [pF] 이 아니고 저항처럼 1번째,2번째는 용량이고 3번째는 승수 X 104 해서 100000 [pF] (0.1[μF]) 이다. 또 3자리 숫자 뒤에 문자 1자리가 표시 되어 있는데 이것은 마일러, 세라믹 콘덴서의 허용오차 이다. 아래 표(마일러, 세라믹 콘덴서의 문자에 의한 오차표) 를 참고하면 된다 2-2. 전해 콘덴서 유전체로 얇은 산화막을 사용하고, 전극으로는 알루미늄을 사용하고 있다. 유전체를 매우 얇게 할 수 있으므로 콘덴서의 체적에 비해 큰 용량을 얻을 수 있다. 높은 전압에 사용될수록 크기가 커진다. (그림 2-7은 용량:1000μF 전압:25V) 2-2-1. 전해 콘덴서의 용량 일반적으로 콘덴서에 축적되는 전하용량은 매우 작기 때문에, μF(마이크로 패러드: 10-6F)의 단위가 사용된다. 전해 콘덴서는 0.1μF 부터 수만 μF 까지가 일반적으로 사용된다.(그림은 용량:1000μF 전압:25V) 전해콘덴서의 극 성 전해 콘덴서에는 다른 콘덴서와 다르게 극성이 있다. 그림을 자세히 보면 자체에 마이너스측 리드를 표시하는 마크가 붙어 있는 것을 볼수 있다. (일반적으로 다리가 긴 것이 + 이다.) +,- 극성을 반대로 접속하면 위험하니까 +,- 극성이 바뀌지 않도록 주의해야 한다. (예전에는 전해 콘덴서가 파열되면서 튀어 올라 위험한 경우가 많았으나 요즘은 윗 부분에 홈을 파놓아서 파열시 홈이 찍어 지도록 설계가 되어 있다.) 그래도 전해콘덴서는 극성을 잘 보고 KIT를 조립해야 한다. 그래야 동작을 하니까. 2-3. 가변용량(바리콘) 콘덴서 라디오의 튜너 등에 사용된다. 사진에서 좌측의 배리콘은 공기를 유전체로 하고 있으며, 3개의 독립된 콘덴서를 조합하고 있다 (3련 바리콘이라고 부른다). 사진의 우측에 것은 폴리에스테르 필름을 유전체로 한 것으로, 2개의 독립된 콘덴서를 조합하고 있다 (2련 폴리바리콘이라고 한다). - 그림 2-8참조 - 가변(바리콘) 콘덴서는 pF(피코 패러드: 10-12F)의 단위가 사용된다. 사진에서 좌측의 가변(바리콘)콘덴서는 약 2pF～18pF까지 변화한다. 조정축을 돌리면 3개의 콘덴서의 용량이 동시에 변화한다. 그림 2-8 에 있는 가변(바리콘)콘덴서는 한 쪽이 12pF～150[pF], 다른 한쪽이 11[pF]～70[pF]까지 변화하고 각 콘덴서에 다시 소형의 트리머가 내장되어 있으며, 15[pF] 정도의 미세조정을 할 수 있다.

글쓰기

[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][NEXT]...[38]