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전자/전자회로399

MOSFET 스위칭 특징 MOSFET의 게이트 입력단에는 Cgs와 Cgd의 캐패시턴스 성분이 있다. MOSFET 게이트의 전압 VGS와 드레인 전압과 전류는 다음 그림과 같다. t0~t2에는 Cgs가 충전된다. t2 부터는 VDS 전압이 떨어지면서 밀러 효과에 의해 VGS가 일정하게 유지되면서 Cgd가 충전된다. t3부터는 oversatuation 영역으로 Cgs와 Cgd가 모두 충전된다. MOSFET이 ON 되어도 게이트 전압을 더 높여 확실히 ON 시키는 것을 oversatuation이라고 한다. t1~t3 구간에서는 전압과 전류의 곱의 손실이 발생하고 그에 따라 MOSFET에서 열이 발생한다. ☞ 밀러 효과 2022. 12. 7.

안전한 리셋 회로 설계 MCU 등의 리셋 회로는 보통 다음과 같은 회로를 사용한다. 때로는 다이오드를 저항과 병렬로 사용하기도 한다. 위와 같은 회로는 리셋 스위치를 누를 때 C에 충전된 전류가 스위치를 통해 순간적으로 방전되는 문제가 있다. 이러한 방전이 일어나면 전원이 불안정해지고 MCU가 이상 동작하지만 리셋이 되기 때문에 MCU 이상 동작을 볼수는 없다. 하지만, 리셋을 계속하면 스위치의 접점이 닳아 빨리 고장난다. 리셋 회로를 좀더 안전하게 사용하기 위해서는 다음과 같이 스위치와 직렬로 저항을 연결한다. ☞ 스위치나 릴레이 회로 설계시 주의 사항 ☞ 리셋 회로에 다이오드 사용하는 이유 2022. 12. 7.

LED 컨트롤러 APA102C APA102C는 WS2812와 마찬가지로 직렬로 연결하여 개별 LED를 각각 제어할 수 있다. WS2812와 달리 Clock 신호가 추가되어 있다. Clock 신호가 있기 때문에 타이밍에 민감하지 않고 보다 쉽게 제어할 수 있다. WS2812는 Data 신호만 있기 때문에 타이밍에 민감하고 신호도 특이하기 때문에 전용 컨트롤러가 없다. WS2812 제어를 위해서는 SPI나 PWM이나 GPIO 등을 원래 용도와 달리 변형해서 사용해야 한다. 하지만, APA102C는 일반 SPI를 바로 사용할 수 있다. 통신 프로토콜은 다음과 같다. (마지막의 LED Frame은 End Frame 오타 같음) End Frame과 LED Frame을 구분하지 못할 것 같다. 하지만, Start Frame은 구분할 수 있기 때.. 2022. 12. 7.

멀티미터 전압입력 회로 Fluke의 17B 멀티미터의 mV 전압 입력 회로는 다음과 같다. 입력측에 200kΩ 저항 5개가 있고 바리스터로 과전압을 보호한다. BAV199 다이오드로 ADC 입력의 과전압을 보호한다. Fluke 17B의 VDC 전압 입력 회로는 다음과 같다. 입력측에 과전압 보호용 바리스터가 있고 9.75MΩ의 큰 저항이 있다. ☞ 오실로스코프 입력 임피던스 2022. 12. 3.

7-세그먼트 회로와 구동 방법 7-세그먼트(7-Segment)는 보통 다음과 같이 멀티플렉스 회로를 사용한다. 위 회로에서 4개의 7-세그먼트는 순차적으로 동작한다. 7-세그먼트가 4개일 때는 멀티플렉스 주파수를 1kHz 정도를 사용한다. 1kHz를 사용하면 하나의 7-세그먼트는 1ms 동안 켜지고 4ms(250Hz) 주기로 깜빡인다. 위 그래프에서 각 7-세그먼트는 1/4 시간만 켜지기 때문에 밝기는 1/4로 줄어든다. 7-세그먼트 LED 정격전류 내에서 최대 전류가 흐를 수 있도록 LED 전류제한 저항을 선정한다. 7-세그먼트가 8개이면 2kHz를 사용하고 7-세그먼트가 개수가 증가하면 그에 비례하여 멀티플렉스 주파수를 증가시킨다. ☞ LED 전류제한 저항 ☞ 7-세그먼트 역사 2022. 11. 27.

슈미트 트리거 슈미트 트리거(Schmitt Tigger)는 정피드백을 받는 비교기를 이용하여 히스테리시스 특성을 구현한 회로를 뜻한다. 정피드백을 받는 슈미트 트리거 회로는 다음과 같다. 출력값에 따라 비교되는 전압값이 달라진다. 슈미트 트리거의 히스테리시스 특성은 다음 그림과 같다. 로직 IC에서는 대표적으로 7414가 슈미트 트리거 입력 특성을 가지는 NOT 게이트이다. 7414는 다음과 같은 히스테리시스 특성을 가진다. ☞ 74HC14 특성 2022. 11. 27.

USB 외장하드 회로 아래 사진의 ipTime USB 외장하드는 Initio의 INIC-3619PL을 사용한다. INIC-3619PL는 USB3.0 - SATA 변환칩이다. Initio는 대만의 팹리스 디자인 하우스이다. 2022. 11. 26.

선로의 병렬부하의 전압강하 계산 다음 그림과 같이 정전류 부하 3개가 병렬로 연결되어 있다. 선로의 저항은 R이다. 입력전압이 V1일 때 마지막 부하단의 전압 V2에는 전압강하가 발생한다. V2 전압은 다음 식과 같다. 정전류 부하가 N 개일 때 전압은 다음과 같다. 예를 들면, R이 10mΩ이고 IL가 40mA이고 N이 60일때 전압강하는 0.732V이다. 2022. 11. 24.

아두이노 USB 입력 회로 아두이노 UNO의 USB 입력 회로는 다음과 같다. USB 회로에 사용된 부품은 다음과 같다. 1) RN3A, RN3D : 22옴 저항 2) PGB1010604 : ESD suppressor 3) F1 (MF-MSMF050-2) : PTC 퓨즈 4) BLM21 : Bead 1번과 2번 부품이 없으면 USB를 꼽고 뺄때 ESD로 USB IC가 고장나기 쉽다. 👉 아두이노 UNO 회로도 2022. 11. 22.

SMPS 직렬연결 동일한 SMPS를 직렬로 연결할 때 다음 그림과 같이 연결하면 한쪽의 SMPS 전류가 다른 SMPS로 흘려 기동이 안 될 수 있다. SMPS를 직렬로 연결할 때는 다음과 같이 연결한다. 👉 SMPS 병렬 연결 2022. 11. 21.

시프트 레지스터 회로 시프트 레지스터(Shift Register)는 병렬로 받은 로직신호를 시프트시켜 직렬로 출력하는 회로이다. 74165 시프트 레지스터의 내부구조는 다음과 같다. 시프트 레지스터는 D 플립플롭이 직렬로 연결되어 있다. 병렬 신호는 LD(Load) 신호가 있을 때 D 플립플롭의 S(Set) 또는 R(Reset)에 연결된다. LD 신호가 0에서 1이 된후 CLK을 통해 D 플립플롭의 로직 신호를 하나씩 밀어낸다. LD 신호가 없으면 D 플립플롭 신호를 하나씩 밀어내는 도중에 값이 바뀌기 때문에 정상적으로 동작하지 않는다. ☞ GPIO 입력포트 확장 2022. 11. 18.

퀄컴 퀵차지 (QC) 충전 원리 스마트폰 충전기에 많이 사용하는 QC(Quick Carge)는 퀄컴에서 만든 충전기술이다. QC는 2020년 QC5까지 나왔다. 현재 많이 사용하는 QC2.0과 3.0의 스펙은 다음과 같다. 구분 QC2.0 QC3.0 전압 Class A: 5V,9V,12V Class B: 5V,9V,12V,20V 3.6~20V (0.2V 단계) 전류 1.67A 2A 3A 2.6A 4.6A 전력 18W (=9V x 2A) 36W (=12V x 3A) QC3.0 컨트롤러 NCP4371를 사용한 QC3.0 충전회로는 다음과 같다. QC3.0 컨트롤러는 USB의 데이터선과 연결되어 있다. 처음에는 +5V로 충전을 시작하고 디바이스와 통신하여 전압을 20V까지 올릴 수 있다. 전압을 올리기 위해서는 디바이스에서 QC를 지원해야 .. 2022. 10. 10.

리드 스위치 사용시 주의사항 리드 스위치는 자기장을 검출하는 센서로 자기장이 검출되면 도통되는 스위치이다. 리드 스위치는 기계적으로 접점을 붙이는 원리이기 때문에 속도가 느리고 최대 동작횟수도 많지 않다. 리드 스위치를 회전속도 측정에 사용하면 속도가 느리기 때문에 제대로 측정이 안되고 계속 동작시키면 금방 고장날 수 있다. 이럴 때는 리드 스위치가 아니라 홀센서를 사용해야 한다. ☞ 리드 스위치 원리 2022. 10. 9.

에폭시와 페놀 PCB 차이 PCB 재질의 종류는 다음과 같다. 기판 재질 NEMA 용도 종이 페놀 XPC,XXPC,XXXPC 단면, 가전, 저강도 종이 폴리에스테르 FR-2 단면, 가전, 저강도 종이 에폭시 FR-4 가전, 중저강도 유리 종이 에폭시 CEM-1 SMPS, 중강도 유리 기재 에폭시 CEM-3 SMPS, 중강도 유리포 에폭시 G-10 산업용, 중고강도 유리포 에폭시 FR-4 산업용, 고강도 에폭시 PCB가 페놀 PCB에 비해 특성이 우수하다. 현재 페놀은 단면 PCB에서만 사용하고 나머지는 에폭시를 사용한다. 에폭시는 페놀에 비해 가격이 비싸고 제작기간도 더 길다. PCB로 많이 사용하는 FR-4는 유리섬유와 에폭시를 사용한 것이다. 2022. 10. 2.

납땜 인두기 팁의 구조 납땜 인두기 팁의 구조는 다음과 같다. 가운데는 열전도율이 높은 구리로 되어 있다. 구리는 강도가 낮기 때문에 구리는 철로 도금되어 있다. 철은 녹쓸기 쉽기 때문에 철은 크롬으로 도금되어 있다. 팁 끝에는 크롬이 아니라 땜납(Solder)으로 도금되어 있다. 땜납으로 도금된 팁 끝의 철이 노출되어 철이 산화되면 납땜이 잘 되지 않는다. 그때는 철의 산화막을 제거한후 땜납을 묻혀야 한다. ☞ 땜납과 납의 차이 2022. 10. 1.

프로토타입 보드 제작 방법 PCB를 제작하지 않고 프로토타입 보드를 만드는 방법에는 몇가지 방법이 있다. 1. 만능기판 프로토타입 보드를 만들때 가장 많이 사용하는 방법은 만능기판과 랩핑선을 이용하여 방법이다. SMD 부품을 사용하기 위해서는 변환기판을 사용할수 있다. 2. PCB 동판 PCB 동판을 이용하여 프로토타입 보드를 만들 수 있다. PCB 동판의 구리를 칼로 대충 긁어내어 대략적인 큰 패턴을 만들 수 있다. 작게 자른 PCB 동판을 PCB 동판 위에 양면테이프로 붙이면 분리된 패턴을 만들수 있다. 2022. 9. 28.

3상 3선식과 3상 4선식 공장과 같은 산업현장에서는 3상 3선식이나 3상 4선식을 많이 사용한다. (1) 3상 4선식 공장이나 아파트의 3상 4선식은 보통 3상 380V이다. 변압기는 델타-와이 결선을 사용하여 와이 결선의 중성점에 N상이 연결된다. 380V 3상 4선식에서 선간전압은 380V이고 상전압은 220V이다. (2) 3상 3선식 380V 3상 3선식을 많이 사용하지만 오래된 건물에는 220V 3상 3선식을 사용하기도 한다. 변압기는 델타-델타 결선을 사용하고 N상이 없다. 220V 3상 3선식에서 선간전압은 220V이고 상전압은 127V이다. 3상 380V에서 3상 220V를 얻기 위해서는 다운트랜스를 사용해야 한다. 2022. 9. 4.

컨버터와 인버터 전압 3상 입력전압의 선간전압이 Vin일 때 컨버터 출력 전압 VDC와 인버터 출력의 선간전압 Vout은 다음과 같다. 이 때 인버터는 SVPWM를 사용한다. 입력전압과 출력전압은 동일한다. ☞ 서보 드라이버 출력 전압 2022. 8. 31.

PWM Modulation Index 뜻 PWM 출력 회로는 다음과 같다. 출력 전압의 파형은 다음과 같다. 출력 전압의 식은 다음과 같다. 위 식에서 m을 Modulation Index라고 한다. SPMW에서 m의 범위은 0~1이고 SWPWM에서 m의 범위는 0~1.154이다. ☞ SVPWM 2022. 8. 30.

델타 결선의 상전류와 선전류 델타 결선은 다음 그림과 같다. 델타 결선의 선전류(Line Current) IA, IB, IC와 상전류(Phase Current) IAB, IBC, ICA는 다음식과 같다. 선전류와 상전류를 페이저 다이어그램으로 나타내면 다음과 같다. 선과 상이 전류는 동일하고 전압이 √3의 차이가 있고 3상 전류가 평형이라면 상전류와 선전류는 다음과 같은 관계식을 가진다. 여기서, 와이 결선에서는 선과 상이 전류는 동일하고 전압이 √3의 차이가 있고 델타 결선에서는 선과 상이 전압은 동일하고 전류가 √3의 차이가 있다. 2022. 8. 29.

방산용 리졸버 부품 DDC의 RD-19231은 방산용 Resolver IC이다. RD-19231의 내부 구조는 다음과 같다. RD-19231는 미군 장비에 사용된 실적이 있기 때문에 방산용으로 많이 사용된다. RD-19231는 대략 백만원 정도이다. 민수용으로 사용되는 Resolver IC는 스펙은 더 좋지만 가격은 2만원 정도밖에 하지 않는다. 미국 방산기업 DDC(Data Device Corporation)는 1964년 설립되어 항공 우주 방산 부품을 생산하고 있다. 직원은 약 600명이다. ☞ AD의 Resolver IC 2022. 8. 23.

USB 돌입 전류 제한 회로 USB 표준에 나와 있는 최대 캐패시턴스는 10uF이다. FTDI 자료에나오는 USB 돌입 전류 제한 회로(Inrush Current Limiter Circuit)는 다음과 같다. 다음과 같은 돌입 전류 제한 회로를 사용할 수도 있다. 시상수는 C1 x R2이다. ☞ 시상수 의미 2022. 8. 21.

램프 전원 스위치 연결 램프 전원 스위치는 다음 사진과 같다. 전원을 켜면 램프가 켜진다. 다음 사진의 스위치 단자에서 아래 단자 2개에 금속선이 연결되어 있다. 이 선이 램프에 연결된 선으로 부하측에 연결해야 한다. 위 2개 단자에 220VAC 전원을 연결하고 아래 2개 단자에 부하를 연결한다. 2022. 8. 11.

TRIAC 제어용 포토커플러 TRIAC 제어를 위해 사용되는 포토커플러는 크게 위상제어용과 온-오프 제어용 2 종류가 있다. 위상 제어를 위해서는 다음과 같이 일반적인 구조의 포토커플러를 사용한다. 온-오프 제어를 할 때는 포토커플러 내부에 제로 크로싱 회로가 내장된 다음과 같은 것을 사용한다. 제로 크로싱 회로는 제로 크로싱을 검출하고 제로 크로싱 할 때만 포토커플러를 온 또는 오프 시킨다. https://www.onsemi.com/products/optoelectronics/triac-driver-optocouplers 2022. 8. 7.

저항 내장 트랜지스터 저항이 내장된 BJT 제품이 있다. 메이커에 따라 디지털 트랜지스터 또는 BRT(Built-in bias resistor transistor) 또는 Pre-bias 트랜지스터 등으로 부르기도 한다. KEC KRC101S~106S는 다음과 같다. KRC102S는 R1과 R2가 10kΩ이다. 2022. 8. 7.

BJT 스위치 회로 해석 BJT를 이용한 스위치 회로는 다음과 같다. ON일 때 베이스에 흐르는 전류는 다음과 같다. IB = (VIn - 0.7) / R1 이 때 콜렉터에 흐를 수 있는 최대 전류는 다음과 같다. IC = VCC / R3 ON일 때 베이스에 흐르는 전류가 커질수록 콜렉터에 흐르는 전류는 커진다. 베이스에 흐르는 전류가 작으면 콜렉터에 흐르는 전류가 작아져 VOut의 전압이 상승한다. 계산 예#1 VCC=+24V, R1=47kΩ, R3=47kΩ라면 베이스 전류는 다음과 같다. IB = (24 - 0.7) / 47kΩ = 0.5mA 콜렉터에 흐를 수 있는 최대 전류는 다음과 같다. IC = 24 / 47kΩ = 0.5mA 아래 그래프는 MMBT2222의 포화영역을 나타낸다. 베이스 전류가 0.5mA이고 콜렉터 최대.. 2022. 8. 4.

Buck LED 드라이버 AL8861 Didoes의 AL8861는 Buck LED 드라이버 IC이다. - 입력 전압 : 4.5 ~ 40V - 최대 출력 전류 : 1.5A - 효율 : 97% 이상 AL8861의 내부구조는 다음과 같다. VSET 핀으로 전류를 제어하여 밝기를 조절할 수 있다. AL8861 회로는 다음과 같다. AL8861은 Buck 드라이버로 PWM 제어를 하기 때문에 리니어 정전류 회로보다 효율이 훨씬 높고 발열도 적다. ☞ 리니어 LED 정전류 회로 2022. 8. 2.

MOSFET 게이트 드라이버 회로 해석 BJT로 구현된 MOSFET 게이트 드라이버 회로는 다음과 같다. Q4가 OFF Q4가 OFF일때 Q4의 콜렉터(3번핀)에 걸리는 전압은 다음과 같다. VC ∽ (Vdrive - 0.7) x 10k / (10k + 1k) + 0.7 Q6의 베이스에 흐르는 전류는 다음과 같고 Q6가 ON 된다. IB = (VC - 0.7) / 10k 이 때 R12 양단의 전압은 다음과 같다. VR12 = Vdrive - VC - 0.7 R12에 흐르는 전류는 다음과 같다. IR12 = (Vdrive - VC - 0.7) / 10k R12에 흐르는 전류는 Q5의 에미터-베이스와 같다. 이 베이스 전류에 의해 Q5의 에미터-콜렉터 전류가 Q6을 거쳐 그라운드로 흐른다. Q5의 에미터-콜렉터 전류가 크면 손실이 커지고 Q5와 .. 2022. 8. 2.

로봇 컨트롤러 I/O 보드 아래 사진은 로보스타의 로봇 컨트롤러에 사용되는 I/O 보드이다. 입력에는 74HC244를 사용하고 출력에는 74HC574(D flip-flop)을 사용한다. 74HC244와 74HC574는 마이크로 프로세서 버스와 연결된다. 2022. 8. 2.

캐패시터 방전전류와 전압강하 전원단에 병렬로 연결된 캐패시터에서 짧은 시간 동안 큰 전류가 흐르면 전압강하가 발생한다. 다음 그림과 같이 T 시간 동안 I0의 전류가 흐를 때 전압은 V0까지 떨어진다. 전압 강하는 다음 식으로 계산할 수 있다. 여기서, Q = I0 × T 이다. 예를들면, V = +24V, C = 1000uF, I0 = 5A, T = 5ms 이라면 전압 강하는 다음과 같다. V = 5A x 5ms / 1000uF = 25V ☞ 캐패시터 충방전 특성 2022. 7. 29.

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