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전자1644

비아의 Thermal Relief 비아에 Thermal Relief가 필요하다는 자료도 있고 필요 없다는 자료도 있다. 비아에 Thermal Relief가 필요하다는 자료에서는 온도가 급격히 변할 때 Theraml Relief가 없다면 클랙이 발생할 수 있다고 한다. 비아에 Thermal Relief가 필요없다는 자료에서는 부품을 실장하는 홀이 아닌 비아에서는 Thermal Relief가 필요 없다고 한다. ☞ PADS의 비아 Thermal Relief 설정 2023. 2. 8.
PADS 비아 Thermal Relief 제거 기본적으로 Copper plane에서 카파를 깔때 비아에도 Thermal Relief가 생성된다. 비아의 Thermal Relief를 제거하는 방법은 다음과 같다. 1) Copper plane를 선택하여 속성창을 연다. 2) 창의 오른쪽 위의 Flood & Hatch Options 버턴을 클릭한다. 3) Flood & Hatch Options 창에서 Flood over vias를 체크한다. 2023. 2. 8.
SVPWM 계산식 전압 V의 공간벡터는 다음 그림과 같다. 6섹터 중 1개의 그림은 다음과 같다. V는 V1과 V2의 합성벡터이다. 전압 V2는 다음과 같다. 전압 V1은 다음과 같다. 전압 V1의 PWM 시간 T1은 다음과 같다. 전압 V2 PWM 시간 T2은 다음과 같다. 위 식에서 다음을 대입한다. 여기서, m은 섹터 번호 (1~6)이다. 위 식을 대입하여 정리하면 전압 V의 좌표가 (Vα , Vβ)일 때 T1와 T2는 다음과 같다. 2023. 2. 6.
곡선의 그래프 아래와 같은 식의 그래프는 다음과 같다. a의 값에 따라 곡률이 변한다. 2023. 2. 4.
XOR 게이트 (반전/비반전 제어) XOR (Exclusive OR) 게이트의 기호는 다음과 같다. XOR의 진리표는 다음과 같다. X Y Z 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 XOR의 입력이 2개 이상이라도 입력되는 1의 갯수가 홀수이면 출력이 1이고 입력되는 1의 갯수가 짝수이면 출력이 0이다. XOR 게이트는 신호의 반전/비반전 제어에 사용할 수 있다. Y가 0이면 X로 입력되는 신호가 그대도 출력되고 Y가 1이면 X의 신호가 반전되어 출력된다. ☞ 74HC86 데이트시트 2023. 2. 3.
모터 PWM 전류 모터 제어를 위한 MOSFET 풀브릿지 회로는 다음과 같다. 위 그림의 (a)에서는 Q1과 Q4가 ON이 되어 코일에 전류가 흐른다. (b)에서는 Q2와 Q4가 ON이 되어 free-wheeling 전류가 흐른다. (a)를 Drive 또는 ON 상태라고 하고 (b)를 Slow decay라고 한다. Drive와 Slow decay 상태가 반복되는 PWM 신호가 인가될 때 코일에 흐르는 전류는 다음과 같다. Drive 상태에서 전류가 상승하고 Slow decay 상태에서 전류가 감속한다. 평균전류(파랑색)가 목표로 하는 전류가 된다. PWM 듀티를 조절하여 원하는 전류로 제어한다. ☞ Slow decay와 Fast decay의 차이 2023. 2. 2.
속도 프로파일 생성시 주의사항 사다리꼴 속도 프로파일은 다음 그림과 같다. 위와 같은 속도 프로파일을 만들때 가속 영역과 등속 영역이 만나는 a 지점과 등속 영역과 감속 영역이 만나는 b 지점에서 부드럽게 연결되지 않고 불연속적으로 연결되는 문제가 발생할 수 있다. 시간 t는 1ms 또는 10ms와 같은 정수값이기 때문에 소수점을 버림으로써 계산상 오차가 발생할 수 있다. 이러한 오차가 불연속점을 만든다. 위의 a와 b에서 연속적이 되도록 가감속을 조정하면 최종 도달 지점에서 불연속점이 생긴다. 2023. 2. 1.
필터를 이용한 속도 프로파일 위치값에 저역필터를 적용하여 속도 프로파일을 생성할 수 있다. 위치값을 저역필터를 통과시키면 다음 그림과 같다. 필터를 통과한 위치값은 시작점과 종료점에서 부드러운 가감속이 발생한다. 이동 속도가 다를 때 속도 프로파일은 다음과 같다. 가감속 시간 T가 적용된다. 일반적인 사다리꼴 속도 프로파일은 다음 그림과 같다. 위와 달리 가감속값 A가 적용된다. ☞ 이동평균을 이용한 속도 프로파일 2023. 2. 1.
3상 평형 뜻 3상평형(Balanced 3 phase)는 3상의 크기가 같고 서로 120도 위상차를 가지는 것을 뜻한다. 3상 평형을 식으로 나타내면 다음과 같다. 위의 3상 평형 식은 다음의 식도 성립함을 내포하고 있다. 또한, 다음의 식도 성립하는데 다음 식은 영상성분이 0임을 의미한다. 3상 평형은 영상성분이 0이지만 영상성분이 0이라고 3상 평형이지는 않다. 2023. 1. 31.
영상 전압 출력 회로 3상 전압에서 영상전압을 출력하는 회로는 다음과 같다. VU, VV, VW에 3상 전압을 인가되면 VN에 영상전압이 나온다. 3개 전압원을 중첩원리로 해석하면 다음과 같이 영상전압 정의와 같아 진다. ☞ 영상분 계산식 2023. 1. 30.
디지털 회로 설계 추천 서적 1993년 출판된 High-Speed Digital Design - A Handbook of Black Magic 2023. 1. 30.
르네사스 SH MCU 르네사스(Renesas)의 SH(SuperH) MCU는 1990년대에 개발되었다. 르네사스의 이전 이름은 히타치 반도체이다. SH는 32비트 MCU이지만 명령어는 16비트이다. 그 당시에는 히타치에서 처음 시도한 방식으로 프로그램 크기가 작은 장점이 있다. 이러한 방식은 ARM의 Thumb 명령어에 사용되었다. 현재 모든 SH 시리즈는 단종되었다. 2015년 특허가 만료되었고 SH와 호환되는 오프소스 하드웨어 J2가 만들어졌다. 2023. 1. 29.
리모콘 IC - ADAM27P16 ABOV에서 나오는 리모콘 제어 IC인 ADAM27P16의 구조는 다음과 같다. 내부에 마이크로 프로세서가 내장되어 있다. ROUT에 LED가 연결된다. ROUT은 오픈 드레인 출력으로 최대 전류는 250mA이다. ☞ ADAM27P16 데이터시트 ☞ 최초의 리모콘 2023. 1. 29.
가로등 켜고 끄는 원리 가로등을 켜고 끄는 다음과 같은 방법들이 있다. 1) 타이머를 이용하여 정해진 시간에 켜고 끔 2) 센서로 빛을 검출하여 켜고 끔 3) 리모콘으로 원격에서 켜고 끔 4) GPS를 이용하여 켜고 끔 타이머를 이용한 방식은 장시간 동작이나 타이머 전원 차단 등의 원인으로 타이머 시간이 틀어지면 다시 맞춰야 하는 문제가 있다. 센서를 이용한 방식은 가로등이 켜지고 끄지는 시간이 각 가로등마다 조금씩 다른 문제가 있다. 현재는 리모콘 방식과 GPS를 이용하는 방법을 주로 사용한다. GPS 방식에서는 GPS 신호로 현재 시간과 위치를 입력받아 일몰과 일출 시간을 계산하고 이 시간에 맞춰 가로등을 켜고 끈다. PS. 가로등에 GPS를 사용하는 것은 너무 오버스펙이 아닌가 생각할 수도 있다. 하지만, 가로등은 공간적.. 2023. 1. 28.
3상 모터 PWM 해석 3상 모터에 PWM를 인가하는 브릿지 회로는 다음과 같다. 모터의 UVW 단자에 3상 사인파형의 PWM를 인가하면 모터 3상의 코일에 3상 사인파형의 PWM이 인가된다. PWM를 평균한 값이 모터단자에 인가되는 평균전압으로 볼수 있다. PWM 신호를 좀더 자세히 보면 다음과 같다. 위 그림에서 각 코일의 전압은 다음과 같다. 1번 : U = 0 , V = 0 , W = 0 2번 : U = +2/3Vdc , V = -1/3Vdc , W = -1/3Vdc 3번 : U = +1/3Vdc , V = +1/3Vdc , W = -2/3Vdc 4번 : U = 0 , V = 0 , W = 0 1~4의 시간간격이 동일하면 U 코일에 걸리는 전압은 1~4번을 평균하는 것으로 다음과 같다. U = (0 + 2/3Vdc + .. 2023. 1. 28.
임베디드 시스템 프로그래밍 언어 순위 (2023) 2023년 기준 임베디드 시스템 프로그래밍 언어 순위는 다음과 같다. 순위 언어 1 C 2 C++ 3 Python 4 Java 5 Ada 6 Assembly 7 Rust 8 Lua 9 Verilog 임베디드 시스템에서 C와 C++이 절대적으로 높은 비중을 차지한다. 2023. 1. 26.
모터 전류 제어기 게인 설정 PI 전류 제어기와 모터는 다음과 같다. 오픈루프 전달함수는 다음과 같다. Pole-zero cancellation을 사용하여 게인을 설정하면 다음과 같다. 제어기 대역폭 ωC에 따른 PI 게인은 다음과 같다. 2023. 1. 25.
계측 증폭기 회로 계측 증폭기(Instrumentation Amplifier, In-amp, InAmp) 회로는 다음과 같다. 위 회로의 게인은 다음과 같다. TI의 INA128의 구조는 다음과 같다. In-amp는 입력 임피던스가 높고 DC 옵셋과 드리프트와 노이즈가 낮기 때문에 정밀 계측용도로 사용한다. 2023. 1. 24.
인덕터 회로 해석 RL 회로 #1 다음 회로와 같이 RL 회로에서 스위치를 동작 시킨다. 스위치가 ON-OFF 동작할 때 전류와 전압은 다음과 같다. 시상수는 L/R이다. RL 회로 #2 인덕터 2개가 직렬로 연결되어 있다. 스위치가 ON -OFF 동작할 때 전류와 전압은 다음과 같다. 2023. 1. 23.
Soft Power Switch 회로 PC나 노트북의 전원 스위치와 같이 기능을 하는 스위치를 Soft Power Switch라고 한다. Soft Power Switch 회로는 다음과 같다. J8, J10 : 전원 입력 J2,J7 : 전원 출력 J1 : 전원 스위치 연결 J3 : MCU에서 센싱과 제어 전원 켤때 1) 전원 OFF 상태에서 전원 스위치를 누르면 C2에 충전된 전하가 빠져나가고 Q1G2의 베이스가 0V이 되면서 도통된다. 2) 전원 스위치를 떼면 Q1G1의 베이스가 12V 되면서 Q1G1가 도통되어 Q1G2의 베이스를 0V로 유지한다. 전원이 켜진 상태에서 전원 스위치를 길게 누르면 C2와 C4 충전이 방전되면서 전원이 꺼진다. MOSFET 게이트 최대 전압은 20V이기 때문에 전원 전압이 20V일 때는 제너 다이오드를 사용해.. 2023. 1. 22.
하이브리드 스텝모터 하이브리드 스텝모터(Hybrid Stepper Motor)는 가변 릴럭턴스 모터와 영구자석 스텝모터를 섞어 놓은 모터이다. 각 모터의 특성은 다음과 같다. 영구자석 스텝모터 가변 릴럭턴스 모터 하이브리드 스텝모터 스텝각 7.5도 이상 1.8도 이하 1.8도 이하 토크 중간 작음 큼 속도 낮음 높음 높음 소음 낮음 높음 낮음 마이크로스텝 가능 불가능 가능 ☞ 릴럭턴스 모터 2023. 1. 22.
Op-amp 출력 전압 범위 일반적인 Op-amp의 출력 전압의 크기는 전원전압보다 1.5V 정도 작다. LM2902의 출력 전압은 다음과 같다. 최대 출력전압은 Vcc - 1.5V 이고 최소 출력전압은 20mV이다. Rail-to-rail 인 Op-amp의 출력전압 범위는 전원전압 가까운 출력을 낼수 있지만 가격이 비싸다. 2023. 1. 21.
모터 벡터 제어 종류와 뜻 AC 모터 제어의 종류는 다음과 같은 것이 있다. 1. Scalar control - V/f control 2. Vector control a) DTC(Direct torque control) - Classic DTC - Space Vector Modulation based DTC b) FOC(Field-oriented control) - Direct FOC - Indirect FOC c) MPC(Model predictive control) - Predictive torque control - Predictive current control 벡터 제어는 자속과 전류의 2개 요소를 복소수 평면에서 벡터로 표현하고 그 벡터를 제어하기 때문에 벡터라는 이름을 붙였다. 벡터 제어는 1968년 독일의 Techn.. 2023. 1. 20.
패러데이 법칙 패러데이 법칙은 자계가 변하면 전압이 유도된다는 법칙이다. 다음 그림과 같이 원형 전선에 자속 Φ이 변할 때 전압 V가 유도된다. 위에서 유도되는 전압은 다음 식과 같다. 전선의 턴수가 N일 때는 다음 식과 같다. 위 식은 다음과 같이 쓸수도 있다. 여기서, B는 자기장이고 A는 전선 내부의 면적이다. B와 A를 곱하면 자속 Φ이 된다. 1초동안 자속이 1Wb 변할 때 1V가 유도된다. ☞ 웨버 단위 정의 2023. 1. 18.
전기 전자에서 Shunt 뜻 전기 전자에서 Shunt는 전류가 빠져나가는 낮은 저항의 경로를 의미한다. 다음 회로와 같이 역전압 보호를 위해 사용되는 다이오드를 Shunt Diode라고 한다. 역전압이 걸릴 때 전류는 부하가 아닌 다이오드로 빠져나간다. 과전압 보호 부품들도 Shunt 부품이라고 볼수 있다. 다음 회로와 같이 전류 측정을 위해 저항을 사용할 때 미터 관점에서 이 저항은 Shunt 저항이다. 미터로 가야할 전류가 저항으로 빠져나간다. 2023. 1. 16.
전자석과 자석이 받는 힘 전자석에 전류가 흐를 때 다음 그림과 같이 자기장이 발생한다. 자기장의 방향은 N극이 이동하는 방향이다. 전자석 위에 자석이 있을 때 다음 그림과 같이 힘을 받는다. 전자석 옆에 자석이 있을 때 다음 그림과 같이 힘을 받는다. 위와는 반대 방향으로 회전한다. 전자석 안에 자석이 있을 때 다음 그림과 같이 힘을 받는다. 2023. 1. 15.
Parker 모터 구동 밸브의 스텝모터 Parker에서 나오는 모터 구동 밸브는 다음 사진과 같다. 밸브에는 스텝모터를 사용하고 스텝모터의 사양은 다음과 같다. 스텝모터의 코일 저항이 크기 때문에 12V 전원을 사용할 때는 전류 제한 회로가 필요없다. 하지만, 8~30초에 한 바퀴 정도로 회전 속도가 매우 느리다. 회전속도를 높이기 위해서는 전압을 높이고 전류제한 회로를 사용해야 한다. 2023. 1. 6.
NRZ, BiPhase, Manchester 인코딩 방식 NRZ, BiPhase, Manchester 인코딩 방식은 다음과 같다. NRZ - 0일때 Low이고 1일때 High BiPhase - 다음 비트에서 신호가 항상 변한다. - 0일때 중간에 신호 변화가 없고 1일때 중간에 신호 변화가 있다. Manchester - 0일때 중간에 High에서 Low로 변한다. - 1일때 중간에 Low에서 High로 변한다. 2023. 1. 5.
SPI 통신 파형 CPHA=0일 때 SPI 통신은 다음과 같다. 마스터에서는 클럭 신호 출력전에 MOSI가 출력되고 슬레이브에서는 NSS가 Low가 될 때 MISO 데이터를 출력한다. 첫번째 클럭에서 신호가 캡처된다. CPHA=1일 때 SPI 통신은 다음과 같다. 첫번째 클럭신호에서 MOSI와 MISO 신호가 출력되고 2번째 클럭 변화에서 캡처된다. 2023. 1. 5.
동기모터 역기전력 동기모터의 역기전력은 다음과 같다. 2023. 1. 4.
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