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전자/전자회로399

전력용 쇼트키 다이오드 DIODES의 MBRB20100는 100V/10A의 쇼트키 다이오드 2개가 내장되어 있다. 다른 쇼트키 다이오드 모델 MBRB20150 : 150V / 20A MBRB20100 : 200V / 20A MBRB1545 : 45V / 15A MBRB는 D2PAK 패캐지이고 MBR은 TO-220 패캐지이고 MBRD는 DPAK 패캐지이다. 2022. 2. 12.

전달 지연 (Propagation Delay) 전달 지연 (Propagation Delay)은 입력과 출력사이에 발생하는 시간 지연을 의미한다. 다음 그림과 같이 입력신호가 50%되는 시점과 출력신호가 50%되는 시점사이의 시간차이가 전달 지연 시간이다. 일반적인 74 시리즈 로직 IC의 전달 지연은 10ns 정도이다. 온도가 올라가면 전달지연 시간도 2~3배 정도로 증가한다. 2022. 2. 7.

자기유지 릴레이 시퀀스 회로 자기유지 릴레이 시퀀스 회로는 다음과 같다. 푸시버턴 PB1을 누르면 릴레이 R1이 동작하여 R1이 ON 된다. PB1을 놓아도 R1은 계속 동작하여 L가 계속 ON 된다. 자기유지 출력을 OFF하기 위해서는 다음과 같이 PB2를 추가해야 한다. 2022. 2. 5.

무효전력과 순시전력 다음과 같은 인덕터 회로에 AC 전압이 인가된다고 가정한다. 위 회로의 전압과 전류는 다음과 같다. 전압과 전류의 위상차는 90도이다. 여기서 유효전력은 0이고 무효전력은 VI이다. 순시 전력은 다음과 같다. 인덕터에서는 전력이 입력과 출력을 반복하며 평균은 0이 된다. 무효전력이 높은 부하는 전력을 입력과 출력을 반복하기 때문에 실제 입력되는 순 입력전력은 낮다. 하지만, 입출력되는 전력이 크기 때문에 전류도 많이 흐른다. 무효전력이 0이라면 부하에 입력 전력만 있고 출력되는 전력이 없다. 무효전력이 증가하면 입력 전력에 더해 출력되는 전력이 증가한다. 유효전력이 0이면 입력과 출력 전력이 동일하고 순 입력전력은 0이 된다. 2022. 2. 5.

모터 출력 필터 모터 출력에사 발생하는 EMC 노이즈를 감소시키기 위한 필터의 종류는 다음과 같다. 왼쪽에 드라이버가 연결되고 오른쪽에 모터가 연결된다. LC 필터, RC 필터, LC dv/dt 필터는 PWM 출력에 사용될 수 있다. LC Sine Wave 필터는 사인 파형 출력에 사용된다. RC 필터는 Snubber 회로로 PWM 출력의 Ringing을 감소시킨다. LC dv/dt는 인덕터를 사용하여 PWM 출력의 상승시간을 증가시킨다. 2022. 2. 5.

4.5A 출력 전류 스위칭 레귤레이터 보드 TI의 LM5085EVAL 보드는 LM5085를 사용한 Step-down 스위칭 레귤레이터 보드이다. LM5058은 외부에 P-channel MOSFET를 사용하는 스위칭 레귤레이터 컨트롤러 IC이다. LM5085EVAL 보드는 입력전압 5.5~50V이고 출력전압 5V이고 출력전류는 4.5A이다. 여기에서 회로도와 관련 자료를 볼수 있다. FB으로 입력되는 회로가 복잡한데 이대로 하지 않으면 출력전류가 커지면 제대로 동작하지 않을 수 있다. ☞ 5A 레귤레이터 LM2678 ☞ 대전류 쇼트키 다이오드 2022. 2. 5.

Shoot-through 방지 회로 트랜지스터 브릿지 회로에서 High와 Low 트랜지스터가 동시에 ON 되는 것을 Shoot-through라고 한다. Shoot-throuhg가 발생하면 큰 단락전류가 흐르면서 트랜지스터가 고장날 수 있다. Shoot-through를 방지하는 회로는 다음과 같다. XOR 게이트 1개와 AND 게이트 2개로 구성된다. 위 회로의 로직은 다음과 같다. IN_H IN_L OUT_H OUT_L 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 위 회로에서 XOR 대신 NAND를 사용해도 된다. ☞ Shoot-through와 Dead time ☞ XOR 로직 XOR 진리표 기호 XOR는 Exclusive OR로 읽는다. XOR 로직은 입력의 1의 갯수가 짝수이면 0이 출력되고, 입력의 1의 갯수가 홀수이면 .. 2022. 2. 5.

Buck 컨버터 Buck 컨버터는 Step-down 컨버터라고도 한다. Buck 컨버터의 회로는 다음과 같다. 위 회로의 트랜지스터가 ON일 때는 전류가 입력전원에서 출력으로 흐르고 트랜지스터가 OFF일 때는 다이오드를 통해 출력전류가 흐른다. 트랜지스터의 ON/OFF 듀티에 따라 출력으로 공급되는 전류가 제어된다. Buck 컨버터의 효율은 90% 이상이다. Boost 컨버터는 Step-up 컨버터이다. 2022. 2. 4.

스위칭 레귤레이터의 스위칭 전류 스위칭 레귤에이터의 스위칭 전류의 피크값은 출력전류보다 2배 이상 크다. 스텝다운 레귤레이터 스텝다운 레귤레이터의 전압과 전류 파형은 다음과 같다. 스텝다운 레귤레이터의 스위칭 전류의 피크값은 출력전류의 2배이다. 스위칭 전류의 평균은 입력전류와 같다. 인덕터에 흐르는 전류의 평균값은 출력전류이고 출력전류는 인덕터에 흐르는 전류 피크값의 1/2 이다. 스텝업 레귤레이터 스텝업 레귤레이터의 전압과 전류 파형은 다음과 같다. 다이오드에 흐르는 전류의 평균값은 출력전류와 같다. 인덕터에 흐르는 전류의 평균값은 입력전류와 같다. ☞ 스위칭 레귤레이터 MC33063 2022. 2. 3.

온도 보상형 오실레이터 일반적인 오실레이터의 허용오차(Tolerance)는 보통 수십 ppm (±25, ±50, ±100 ppm 등)의 값을 가진다. 그리고, 온도에 따른 주파수는 다음 그림과 같이 ±5 ppm 정도의 변동을 가진다. 온도 보상형 오실레이터 (TCXO, Temperature Compensated Crystal Oscillator)는 내부에 온도를 감지하는 회로를 내장하여 온도에 따라 변동하는 주파수를 보상한다. 온도 보상형 오실레이터는 보통 허용오차가 ±1 ppm 정도이고 온도에 따른 변동은 ±0.1 ppm 정도이다. 2022. 2. 2.

EMC 시험의 구성 EMC 시험의 전체 구성은 다음과 그림과 같이 소스(Source)와 빅팀(Victim)으로 구성된다. 소스에서는 전자파 노이즈가 발생하고 빅팀에서는 이러한 전자파 노이즈를 받게된다. EMC 시험은 크게 EMS (Electromagnetic Susceptibility) 시험과 EME (Electromagnetic Emission) 시험으로 구성된다. EMS 시험에서는 시험장비가 소스가 되고 시험하는 제품이 빅팀이 된다. 시험장비에서 발생하는 노이즈를 제품에 인가했을 때 제품이 정상적으로 동작해야 한다. EME 시험에서는 시험하는 제품이 소스가 된다. 제품을 동작했을 때 외부로 방출되는 전자파 노이즈를 측정하여 특정값 이하가 되어야 한다. 소스의 전자파 노이즈는 전도(Conduction) 또는 방사(Radi.. 2022. 1. 30.

SMSP 병렬 연결 다음 그림과 같이 SMPS를 병렬 연결하면 문제가 발생할 수 있다. 2개의 SMPS에 존재하는 전압차이로 인해 SMPS에서 부하로 균등한 전류가 흐르지 않는다. 그리고, SMPS의 피드백 회로에의해 SMPS 전압이 진동할 수 있다. SMPS를 병렬로 연결할 때는 다음 그림과 같이 다이오드를 연결해야 한다. 다이오드를 사용하면 SMPS에서 균등한 전류가 흐른다. 다이오드 대신 몇 mΩ의 저항을 사용할 수도 있다. ☞ SMPS 직렬 연결 ☞ SMPS 병렬 연결을 위한 쇼트키 다이오드 자료 2022. 1. 30.

Signal 다이오드와 Rectifier 다이오드의 차이 Signal 다이오드와 Rectifier 다이오드는 기본적인 동작은 동일하다. 하지만, Rectifier 다이오드는 Signal 다이오드에 비해 그 높은 전압과 전류를 사용할 수 있다. 1N400x Rectifier 다이오드는 1A까지 사용할 수 있고 1N540x는 3A 까지 사용할 수 있다. 이에 반해 Signal 다이오드는 Rectifier 다이오드에 비해 더 고속으로 동작한다. Signal Diode 1N4007 Rectifier Diode 1N4007 Reverse Voltage 100V 1000V Current 0.3A 1A Reverse Recovery Time 8ns 30us Rectifier 다이오드 중 Schottky Rectifier는 쇼트키 다이오드를 Rectifier 용도로 사용하는.. 2022. 1. 28.

LED 색깔별 Forward 전압 LED 색깔별 Forward 전압은 다음과 같다. LED 중에서 빨강색 LED의 Forward 전압이 가장 작다. 그래서, 빨강색 LED 구동회로는 조금 다르게 설계해야 한다. 2022. 1. 25.

74 시리즈 Mux/Demux 로직 IC 74251 Multiplexer 74251은 8-input Multiplexer 로직 IC이다. 로직 테이블은 다음과 같다. 74138 Demultiplexer 74138은 3-to-8 decoder/demultiplexer 로직 IC이다. 로직 테이블은 다음과 같다. 74138 2개를 사용하면 16비트로 확장할 수 있다. 이 때 A0~A2는 2개 칩에 동일하게 연결하고 A3는 한 칩에는 /E1에 다른 칩에는 E3에 연결한다. ☞ 74138 데이트 시트 ☞ 출력 포트 확장 ☞ 입력 포트 확장 ☞ Nexperia 반도체 2022. 1. 23.

델타 결선의 상전압 다음 그림과 같이 델타 결선에서 선간전압은 Vab, Vbc, Vca이고 각각이 120도 위상차이가 나는 3상 전압이다. 델타 결선은 접지가 되어 있지 않기 때문에 상전압 측정을 위한 기준점이 없다. 다음 그림과 같이 C 지점을 접지하여 C 점을 기준으로 전압을 측정하면 다음 그림의 오른쪽의 Ea, Eb, Ec와 같다. Ec는 0V이고 Ea와 Eb는 60도 차이가 난다. 이 때 상전압은 3상 전압이 아니다. 접지가 되어 있지 않은 델타 결선에서 다음 그림과 같이 임의의 한지점을 접지로 잡고 그점을 기준으로 3상 전압을 인가한다고 가정한다. 위 그림에서 Ea, Eb, Ec의 파형은 다음과 같다고 가정한다. 위와 같이 Ea, Eb, Ec 전압을 인가하면 델타결선의 선간전압 Va, Vb, Vc는 Ea, Eb, .. 2022. 1. 17.

콘센트 접지 결선 가정에 사용되는 콘센터의 결선은 다음 그림과 같다. N 단자와 접지 단자는 내부에서 서로 연결되어 있다. 만약 접지 단자가 없다면 N 단자를 접지 단자로 사용할 수도 있다. 시중에 전자파 차단 멀티탭으로 나오는 제품이 접지가 되어 있지 않을 때 N 단자와 접지 단자를 연결시켜 주는 것 같다. ☞ L, N 단자 찾는 법 2022. 1. 16.

비디오 화면 OSD 표시 NTSC 또는 PAL 비디오 신호에 OSD (On-Screen Display) 표시 위해 MAX7456를 사용할 수 있다. MAX7456의 구조는 다음과 같다. VIN에서 비디오 신호를 입력받고 VOUT으로 비디오 신호가 출력된다. 이 때 출력되는 비디오 신호에는 DISPLAY MEMORY에 설정된 OSD가 중첩된다. SPI 통신을 이용하여 OSD 데이터를 설정한다. MAX7456를 사용한 일반적인 회로는 다음과 같다. NTSC의 특성 임피던스는 75Ω이다. MAX7456에 내장된 기본 폰트는 다음과 같다. NVM 메모리의 데이터를 수정하여 자신만의 폰트를 사용할 수 있다. 글자 대신 그림을 그릴 수도 있다. MIKROE에서 다음 사진과 같은 MAX7456을 사용한 모듈을 판매한다. 드론에서 무선으로 받.. 2022. 1. 15.

사용하지 않는 디지털 입력핀 처리 디지털 IC에서 사용하지 않는 입력핀은 풀업이나 풀다운 처리를 해야 한다. 대부분의 디지털 IC에서 사용하는 CMOS의 구조는 다음과 같다. 입력핀은 MOSFET의 게이트에 연결되어 있기 때문에 입력 임피던스는 매우 높다. 입력핀을 플로팅시키면 노이즈에 의해 진동 신호가 들어올 수 있다. 또한, 입력핀을 플로팅시키면 입력핀에 High 또는 Low 전압의 중간값이 입력될 수 있다. 이 때는 MOSFET이 Saturation 영역(ON/OFF 상태)이 아닌 리니어 영역에 있게 된다. 이렇게 되면 위 아래 MOSFET이 도통되어 전류가 많이 흐르고 열이 많이 발생할 수 있다. 2022. 1. 15.

PWM 신호를 이용한 DAC 구현 DAC (Digital-to-Analog Converter)는 아날로그 출력를 내는 장치이다. DAC가 없다면 PWM 출력을 이용하여 아날로그 출력을 낼수 있다. PMW를 이용한 아날로그 출력 회로는 다음과 같다. PWM 신호는 RC LPF (Low Pass Filter)를 거쳐 아날로그 신호로 변환된다. 아날로그 신호를 입력받는 측의 임피던스가 하이 임피던스가 아니라면 출력측에 버퍼를 사용해야 한다. 위 회로와 같이 Voltage follower 버퍼를 사용할수 있다. PWM 주파수가 높을수록 노이즈 특성과 응답특성이 좋아진다. 단순한 RC 필터 대신 2차 이상의 Active LPF 필터를 사용할수도 있다. ☞ PWM 기초 ☞ PWM 주파수 특성 ☞ R-2R 래더 DAC 2022. 1. 14.

74 시리즈 로직 IC 많이 사용되는 74 시리즈 로직 IC Port Number Function 7400 NAND 7402 NOR 7404 NOT 7405 7406 NOT Open-collector 7407 Buffer Open-collector 7408 AND 7414 NOT Schmitt trigger 7432 OR 7486 XOR 74244 Buffer 74245 Bus transceiver 74574 D flip-flop ☞ 전체 74 시리즈 테이블 2022. 1. 14.

트랜지스터 라디오 키트 라디오 키트 2022. 1. 13.

다이오드 정전류 회로 설계 다이오드를 사용한 정전류 회로는 다음과 같다. 저항 R2는 다음과 같이 선정한다. 여기서, VBE는 약 0.65V이다. VD는 다이오드의 정방향 전압이다. 저항 R1는 다음과 같이 선정한다. 여기서, K는 1.2 ~ 2로 한다. ID는 다이오드 전류이고 IB는 트랜지스터 베이스 전류이다. 트랜스지터의 출력 IC는 IB에 증폭비를 곱한 것이기 때문에 IB에 충분한 전류가 흘려야 IC에 필요한 전류가 흐를 수 있다. 150mA 정전류 회로 설계 예 정전류 150mA일 때 R2는 다음과 같다. 위 회로에서 다이오드가 2개이기 때문에 VD는 1.4V이다. VCC가 24V일 때 R1은 다음과 같다. 2022. 1. 13.

MOSFET 게이트 드라이버 회로 MOSFET 게이트 드라이버는 보통 전용 IC를 많이 사용하지만 트랜지스터로 직접 만들수도 있다. (1) 주파수가 낮을 때 BJT로 구현된 MOSFET 게이트 드라이버 회로는 다음과 같다. Vdrive는 +12~15V를 사용한다. 위 회로는 MOSFET를 ON할 때 MOSFET 게이트 캐패시터 충전에 의한 시간 지연이 발생한다. 그래서, MOSFET 스위칭 주파수가 높을 때는 이 회로를 사용할 수 없다. ※ R3, R5의 저항값이 낮기 때문에 전류가 저항 정격을 넘을 수 있다. 그 때는 R3, R5, R4의 저항값을 모두 조금씩 올린다. (2) 주파수가 높을 때 MOSFET 스위칭 주파수가 수십 kHz로 높다면 다음과 같은 회로를 사용해야 한다. ※ R11의 저항값이 낮기 때문에 전류가 저항 정격을 넘을.. 2022. 1. 9.

접지 종류와 기호 SG (Signal Ground) 50V 이하의 저전압 회로의 접지 FG (Frame Ground, Chassis Ground) 제품 외함 접지 PE (Protective Earth, Earth Ground) 안전을 위한 접지 위의 접지 기호는 IEEE Std 315-1975에 정의된 기호이다. 2022. 1. 8.

대전류 컨넥터 APP(Anderson Power Products)에서 나오는 SB 시리즈 컨넥터는 50A, 130A, 175A의 전류 용량을 가진다. ☞ APP 홈페이지 ☞ 자료 2022. 1. 4.

MCU에 직접 연결할 수 있는 Power MOSFET 보통 Power MOSFET은 게이트 드라이버 회로를 사용하여 구동한다. 하지만, FQP30N06L은 게이트 드라이버 없이 +5V 로직회로로 직접 구동할 수 있다. +5V MCU에서 직접 구동할수 있다. 게이트 전압과 드레인 전류의 그래프는 다음과 같다. 게이트 전압이 +5V일때 드레인 전류는 50A 이상이 된다. 2021. 12. 30.

많이 사용하는 트랜지스터 많이 사용되는 트랜지스터 종류 구분 종류 모델명 BJT NPN 2N2222 NPN 2N3904 PNP 2N2907 PNP 2N3906 Power BJT NPN/PNP TIP 시리즈 NPN / Darlington TIP120 MOSFET N-channel 2N7000 N-channel 2N7002 N-channel BS170 ☞ 2N7002 종류 ☞ 많이 사용하는 트랜지스터들의 특성 2021. 12. 30.

LED 전등 회로 LED 전등은 제조사마다 내부 회로가 다르다. 오스람의 전구 중 한 모델은 SSL21082 (현재 단종됨)를 사용하였다. SSL21082의 레퍼런스 회로는 다음과 같다. SSL21082를 Buck 커버터로 전류를 제어한다. SSL21082는 BCM(Boundary Conduction Mode)으로 동작한다. 2021. 12. 30.

모터 DC 링크의 캐패시터 선정 모터 제어를 위한 3상 브릿지 회로는 다음과 같다. 위의 회로에서 캐패시터 C는 다음과 같다. 여기서, ic 캐패시터 전류이고 fsw는 PWM 스위칭 주파수이고 △V는 전압 리플이다. 위 식은 캐패시터의 기본법칙인 i = C dv/dt에서 유도된다. C에 따른 전압 리플은 다음과 같다. 전류 캐패시턴스 주파수 전압 리플 10A 1000uF 20kHz 0.5V 20A 1000uF 20kHz 1V 20A 5000uF 20kHz 0.2V 2021. 12. 28.

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