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전자1643

I2C 통신 프레임 데이트 쓰기 I2C 통신에서 데이터 쓰기 통신 프레임의 예는 다음과 같다. 데이터를 쓸 때는 R/W 비트가 0이다. A는 Slave 측에서 전송하는 비트이다. control register는 레지스터 주소이고 data for register D[7:0]는 레지스터에 쓰는 데이터이다. 데이트 읽기 I2C 통신에서 데이터 읽기 통신 프레임의 예는 다음과 같다. MODE1 register의 AI (Auto-Increment) 비트에 1을 쓰면 MODE1 register부터 차례대로 데이터를 읽을 수 있다. ☞ EEPROM I2C 통신 프레임 2022. 2. 8.
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.
케이블 피복 제거 스트립퍼 크니펙스 스트립터는 케이블의 피복을 제거할 때 사용하는 스트립터이다. 다음 그림과 같이 내부 전선수가 많은 케이블도 피복을 제거할 수 있다. 모델에 따라 지름이 4mm에서 28mm인 케이블에 사용할 수 있다. 2022. 2. 6.
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.
BLDC 모터와 BLAC 모터의 차이 BLAC(Brushless AC)모터는 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)를 의미한다. BLAC라는 말은 한국에서만 사용하는 것 같다. BLDC 모터와 BLAC 모터의 구조는 매우 비슷하다. BLDC와 BLAC 모터는 모두 모터 단자가 3개이고 회전자는 영구자석이다. BLDC 모터와 BLAC 모터의 구조가 매우 비슷하기 때문에 BLDC 모터 드라이버로 BLAC 모터를 구동할 수 있고 BLAC 모터 드라이버로 BLDC 모터를 구동할 수 있다. 보통 BLDC 모터는 6-스텝 제어를 하고 BLAC 모터는 벡터 제어를 한다. BLDC 모터의 역기전력은 구형파이고 BLAC 모터의 역기전력은 사인파이다. BLAC 모터는 사인파 역기전력을 위해 영구자석을 특수한 모양으로 가공한다.. 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.
스피커 파워 종류 Average Power Average Power는 스피커의 평균 출력을 나타낸다. 전자제품의 정격 출력이라고 볼수 있다. 흔히 RMS Power라고도 하는데 이 말은 정확한 용어가 아니다. RMS은 전압이나 전류에 사용되고 파워에는 사용되지 않는다. Peak Power 스피커의 최대 출력이다. 최대출력은 보통 1초 이상의 매우 짧은 시간 동안만 가능한 출력이다. Programme Power 프로그램 파워는 싸인 파형을 이용하여 측정한 파워이다. 옛날에 사용한 파워로 현재는 사용하지 않는다. 현재는 Average Power를 단순히 2배 정도 곱하여 표기하기도 한다. Average Power가 100W라면 Programme Power는 200W으로 표기하고 앰프는 Programme Power인 200W를.. 2022. 1. 23.
스피커 파워 종류 Average Power Average Power는 스피커의 평균 출력을 나타낸다. 전자제품의 정격 출력이라고 볼수 있다. 흔히 RMS Power라고도 하는데 이 말은 정확한 용어가 아니다. RMS은 전압이나 전류에 사용되고 파워에는 사용되지 않는다. Peak Power 스피커의 최대 출력이다. 최대출력은 보통 1초 이상의 매우 짧은 시간 동안만 가능한 출력이다. Crest factor는 Peak Power와 Average Power의 비이다. Peak Power가 Average Power의 2배가 된다면 Crest factor는 6dB이다. Programme Power 프로그램 파워는 사이 파형을 이용하여 측정한 파워이다. 옛날에 사용한 파워로 현재는 사용하지 않는다. 현재는 Average Power를.. 2022. 1. 23.
최초의 PLC 1968년 GM에서 기존에 사용하던 릴레이를 대신하여 로직을 쉽게 구현할 수 있는 새로운 방법의 필요성을 제기하였다. 1968년 Bedford Asscociates 사에서 이러한 요구에 따라 최초의 PLC를 개발하였고 PLC만을 위한 Modicon을 설립하였다. Modicon (Modular Digital Control) 1969년 Modicon에서 084라는 PLC를 출시하였다. 1977년 Modicon은 Gould Electronics에 인수되었고 1997년 Schneider Electric에 인수되었다. Schneider Electric에서는 현재도 Modicon 이름의 PLC를 판매하고 있다. Modbus는 1979년 Modicon에서 만든 통신 프로토콜이다. 2022. 1. 23.
앰프와 스피커 파워 앰피와 스피커 회로는 다음 그림과 같다. 앰프는 출력전압 V와 출력전류 I를 출력한다 (V와 I는 rms 값으로 한다). 스피커는 임피던스 Z를 가진다. 앰프 출력은 P=V x I 또는 P = Z x I^2 이다. 앰프 출력과 스피커 출력은 동일하다. 앰프 출력 P는 앰프의 정격출력을 넘지 않아야 한다. 또한, 스피커 출력 P는 스피커의 정격출력을 넘지 않아야 한다. 스피커의 임피던스가 낮아지면 전류 I = V / Z는 증가한다. 그렇게 되면 앰프와 스피커의 파워가 증가한다. 만약 그 파워가 앰프와 스피커의 정격파워를 넘어간다면 고장이 날수 있다. 앰프의 전압이 높아지면 전류 I = V / Z는 증가한다. 그렇게 되면 앰프와 스피커의 파워가 증가한다. 만약 그 파워가 앰프와 스피커의 정격파워를 넘어간다면.. 2022. 1. 22.
LS 산전 PLC XBC-DN32H LS 산전의 PLC XBC-DN32H은 콤팩트 타입으로 다음 사진과 같다. 내부에 전원 회로가 내장되어 있어 AC 전원을 직접 사용할 수 있다. XBC-DN32H는 24VDC 입력 16개와 트랜지스터 출력 16개를 가지고 있다. 입력 접점의 핀배열은 다음과 같다. RS-485 1개 (485+, 485-)와 RS-232 1개 (RX, TX, SG)가 내장 되어 있다. 출력 접점의 핀배열은 다음과 같다. 2022. 1. 18.
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.
로드셀 원리 로드셀(Load Cell)은 무게를 측정하는 장치이다. 로드셀은 내부에 Strain Gauge가 내장 되어 있다. Strain Gauge는 다음 그림과 같은 도체이다. 로드셀에 힘을 받아 Strain Gauge의 길이가 늘어나거나 수축하면 저항이 변한다. 로드셀 내부에는 Strain Gauge 4개가 내장되어 있고 휘스톤 브릿지 형태로 결선되어 있다. 아래 그림의 R1~4에 Strain Gauge가 연결되어 있다. 외부에 전압 VEX을 인가하고 Vo를 측정하여 무게를 알수 있다. 로드셀은 기본적으로 휘스톤 브릿지로 연결되어 4선이 사용된다. 휘스톤 브릿지 회로에서 출력되는 전압은 수 마이크로 볼트로 매우 작기 때문에 정밀한 측정이 필요하다. 2022. 1. 16.
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.
SMPS를 PLC로 ON/OFF 제어 PLC 출력접점을 이용하여 SMPS를 ON/OFF 제어를 할때는 다음 그림과 같이 SMPS의 입력 또는 출력단에 릴레이나 MC를 사용해야 한다. 릴레이를 SMPS의 입력단에 연결하면 전원이 AC이기 때문에 릴레이에서 더 큰 용량을 차단할 수 있다. SMPS에 캐패시터 충전전류 제한회로가 내장되어 있으면 돌입전류가 작다. SMPS 기동시간 지연이 있다. 릴레이 대신 SSR를 사용할 수도 있다. 릴레이를 SMPS의 출력단에 연결하면 전원이 DC이기 때문에 릴레이 차단 용량이 작다. +24VDC를 사용하는 부하의 캐패시턴스나 인덕턴스가 크면 돌입전류나 인덕티브 프라이백 전압이 발생할 수 있다. 이 때는 추가적인 보호 회로가 필요하다. 시간 지연 없이 빠르게 ON/OFF 할수 있다. ON/OFF 횟수가 많다면 .. 2022. 1. 16.
전력기기 제조 업체 SEL SEL(Schweitzer Engineering Laboratories)은 전력 보호계전기, 배전 자동화, 제어기기를 생산하는 업체이다. SEL은 1982년 Edmund O. Schweizer III에 의해 설립되었다. 본사는 미국 워싱턴 풀만에 있다. SEL은 세계 최초의 디지털 보호 계전기를 생산하였다. Schweitzer는 워싱턴 주립대에서 박사과정 과제로 계전기를 만들었고 1984년 이것을 SEL-21로 판매하였다. 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.
오디오 DAC DAC (Digital-to-Analog Converter)는 디지털 신호를 아날로그 신호를 변환하는 장치이다. 디지털 전압계, 디지털 온도계 등에서 사용된다. 오디오에서 DAC라고 하면 USB나 S/PIF와 같은 디지털 오디오 신호를 스피커를 구동을 위한 아날로그 신호로 변환하는 장치이다. 오디오 DAC는 10만원대의 저가에서부터 천만원 넘는 고가 제품까지 있다. 오디오 DAC 설계에서 중요한 것은 고정밀 클럭과 파워서플라이의 전압 리플이다. 고가 DAC는 0.1ppm의 온도보상형 클럭을 사용하기도 한다. 리니어 레귤레이터가 스위칭 레귤레이터보다 더 낮은 전압 리플을 가지지만 발열이 많고 부피가 큰 단점이 있다. 2022. 1. 15.
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