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전자공학을 즐겁게/누구나 취미전자공학

폐품의 재활용 - 블랙박스로서의 보조배터리팩 회로기판 (External Battery Pack Circuit as a Black Box) 2022. 5. 4. 초등학교 때, 처음 수학을 배우기 시작할 때 이런 그림 보았던 기억이 나시나요? 저 상자에서 어떤 일이 일어나는지 알 수는 없지만, 어쨌든 무엇인가 넣으면 일정한 규칙을 가지고 출력을 내어 놓고 있습니다. 이와 같이 내부의 원리는 알 수 없지만, 기능은 알고 있는 장치를 블랙박스(Blackbox)라고 합니다. 여기에서는 우리 집 차에 달려 있는 녹화장치(정확하게 이 장치는 차량용 녹화장치, 또는 Car DVR이라고 부릅니다)나 비행기의 비행기록장치를 의미하는 것은 아닙니다. 우리가 분해한 폐품 보조배터리팩도 굳이 내부의 원리를 이해하지 못하더라도 재활용은 할 수 있습니다. 대략 어떤 부품들이 들어 있는지나 살펴볼까요? 오른쪽 아래에 있는 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter)라고 표시한 부분은 .. 더보기
폐품의 재발견 - 보조배터리의 분해 (Disassembly of an External Battery Pack) 2022. 4. 30. 주변에 못 쓰게 된 물건, 특히 전자 제품이 있으면 뜯어보고 싶은 충동이 생깁니다. 어차피 버릴 것이니까요. 뜯었다가 망가져도 뭐 그냥 버리면 되지요, 뭐. 서랍을 뒤지다 보니 이런 것이 나오네요. 지금들 사용하는 것과는 많이 비교되지만, 보조배터리(External Battery Pack)입니다. 아마 10년쯤 전에 사용하던 것 같아요. USB 5V 뿐만 아니라 솔라패널(Solar Panel)로도 충전할 수 있게 해 놓았네요. 이젠 제대로 보조배터리 역할도 못 하고 쓸모 없어져서 서랍에 쳐 박아두었던 것 같습니다. 어떻게 어떻게 열어 보니 이렇게 생겼네요. 빈자리는 원래 배터리가 붙어 있던 자리입니다. 원래 있던 배터리는 수명이 다 되어서 떼어 내 버렸습니다. 배터리가 연결되어 있는 사진을 찍지 못했어요.. 더보기
전원의 선택 - 실제의 전원, 내부저항(Internal Resistance)과 테브난의 등가회로(Thevnin's Equivalent) 2022. 4. 27. 이상적인 전원은 공급할 수 있는 전력(Power)에 제한이 없다고 했었죠. 실제의 전원은 어떤데요? 세상에 원하는 만큼 무한으로 받을 수 있는 것이 있겠습니까? 다 한계가 있는 것이지요. 우리가 만들었던 LED 모듈(Module)을 전지(Battery)로 켜 볼까요? AAA 크기의 새 알카라인전지(Alkaline Battery) 1개의 전압(Voltage)이 1.5V이니까 4개를 직렬연결하면 되겠네요. 키르히호프의 전압 법칙(Kirchhoff's Voltage Law)이 그렇잖아요? 그래서, 전구에 전지를 2개 직렬연결하니 더 밝아졌었지요? 같은 AAA 크기의 전지라도 망간전지(Zinc-carbon Battery)가 있습니다. 망간전지 1개의 전압도 1.5V이니까 망간전지 4개를 직렬연결한 전원을 사용하.. 더보기
전원의 선택 - 이상적인 전원 (Ideal Power Source) 2022. 4. 23. 요전에 여러 LED가 있는 모듈(Module)을 만들었었죠. 이것을 켜려면 전원(Power Source)을 연결해야 합니다. 시험에서는 직류 전원 공급 장치(DC Power Supply)를 연결해서 켰었죠. 5V 전압원(Voltage Source)으로 설정했었습니다. 사진을 다시 보면 기억이 나겠죠? 그런데, 5V 전압을 얻을 수만 있으면 내가 필요한 전원으로 적합한 것일까요? 전원은 어떻게 선택이 될까요? 이것은 내가 필요로 하는 전원(Power Source)을 선택할 때에 필요한 질문이기도 하고, 또 내가 설계하는 장치 안의 전원 회로(Power Circuit)를 설계할 때에 질문이기도 합니다. 이 질문에 올바른 답을 찾기 위해서는 먼저 이상적인 전원(Ideal Power Source)에 대하여 알아.. 더보기
LED를 이용한 첫 번째 공작 - 제작과 시험 2022. 4. 16. 지금 하고 있는 공작은 간단한 것이니 제작과 시험을 한 번에 끝내도록 하겠습니다. 8개의 LED를 한번에 켤 수 있도록 설계한 것을 실제로 옮길 것입니다. 그림으로 그렸던 것처럼 만능기판(Universal Board) 위에 부품을 위치시킵니다. 만능기판은 Through-Hole Type (부품의 Lead가 기판을 관통하기 때문에 이렇게 부릅니다.) 부품을 설계 때에 생각한 대로 기판의 구멍에 리드를 통과 시키고 위치시킵니다. LED는 극성이 있으니 방향에 주의하세요. 저항(Resistor)는 극성이 없습니다. 방향은 상관이 없고, 이번에는 모두 눕혀서 배치할 것입니다. 리드를 굽혀 부품들이 빠지지 않도록 하세요. 부품들의 리드를 가급적 최대한 짧게 잘라냅니다. 너무 짧게 잘라 리드가 기판에서 빠져 나가지.. 더보기
LED를 이용한 첫 번째 공작 - 설계 2022. 4. 9. 모든 공작이나 개발을 함에 있어서는 무엇을 할 것인지 가진 아이디어를 잘 형상화 해야 합니다. 무엇을 하는지도 모르고 무작정 만들 수는 없는 노릇이니까요. 준비 단계가 끝났으면 이제 산출물에 대한 설계를 합니다. 단순히 회로를 그리는 것 뿐만 아니라 어느 부픔이 어떻게 필요한지를 따져 보는 것입니다. 무엇을 할 것인지 생각하고 필요한 실험을 해 보았다면, 산출물의 모습은 어떠한지 어떤 부품이 필요할지 어떻게 만들 것인지와 같은 것들을 수식이든 도면이든 글이든 정리를 해야 합니다. 이러한 것이 설계입니다. 우린는 8개의 LED를 밝히도록 할 것입니다. 5V의 전압원을 사용하는 것을 가정하고, 전류제한제항은 100Ω으로 할 것입니다. 각 LED의 최대 정방향전류 20mA를 가정했으니까, 전체 8개의 LED를.. 더보기
LED를 이용한 첫 번째 공작 - 준비 2022. 4. 2. LED가 인디케이터로 사용되든, 조명용으로 사용되든 대부분의 목적은 불을 켜는 것입니다. LED를 이용해서 간단한 공작을 한 번 해 볼까요? 첫번째 공작은 LED를 여러 개 이용하는 유사 조명 모듈(Module)입니다. 저항으로 전류를 제한하면서 LED를 켜는 회로를 다시 소환해 보겠습니다. 이 회로에는 5V의 전압원을 연결하여 20mA의 흐르게 하기 위해서 100Ω(옴)의 저항을 직렬로 연결하였습니다. 이 직렬 저항을 전류제한저항이라고 했죠? 5V 전원에서 전류를 20mA로 제한하기 위하여 저항값을 100Ω으로 결정하였습니다. 하나의 LED와 하나의 100Ω 저항을 연결하여 LED를 켠 모습니다. 꼬마전구를 켜는 것과 마찬가지로 LED 여러 개를 병렬로 연결하면 좀 더 밝아지겠지요? 키르히호프의 전류법.. 더보기
저항의 실체, 저항기(Resistor) 2022. 3. 23. 저항, 저항 말은 많이 했는데, 회로에서 실제로 전류를 조절하게 하는 저항을 가지는 실제 부품에 대해서는 이야기할 기회가 없었네요. 저항이 필요하다고 전구를 붙일 수는 없겠지요. 이번에는 실체를 가진 부품, 저항기(Resistor)에 대해서 이야기해 보겠습니다. 저항기(Resistor)는 그냥 단순히 저항이라고도 부릅니다. 영어로는 저항이 Resistance, 저항기가 Resistor로 구분이 되지만, 평소에는 우리는 사실 저항기, 저항 구분하지 않고 사용해요. 저항기는 저항을 가지는 부품입니다. 단순하지요. 앞으로 특별히 의미를 별도로 부여하지 않는다면, 저항이라고 하면 저항을 가진 부품, 저항기를 의미한다고 보면 됩니다. 여러 가지 모양이 있을 수 있지만, 흔한 것은 사진과 같은 모양입니다. 저항기가.. 더보기
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