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전자공학을 즐겁게

커패시턴스(Capacitance)로 만드는 지연(delay) 2023. 2. 5. 아날로그량을 LOW와 HIGH, 두 전압만으로 나타내는 PWM에 대하여 이야기했을 때, LED의 밝기를 시차를 두고 변화시키는 동작을 해 본 적도 있습니다. 이 때는 LED를 각각의 GPIO에 의해서 개별 제어한 것으로 소프트웨어에 의해서 밝기 조절의 시차를 만들 것이었습니다. PWM이 아니라 아날로그 전압으로써 이 동작을 만들어 볼 수 있을까요? 커패시터(Capacitor)는 충방전에 의하여 전압이 올라가는 시간 또는 떨어지는 시간을 달리 할 수 있습니다. 전압의 변화에 시차를 줄 수 있는 것입니다. 단도직입으로 실험에 사용할 회로부터 살펴볼까요? 회로도에 3개의 LED 회로가 있습니다. R4와 C1//C2, R5와 C3, R6와 C4-C5를 빼고 보면, N-Channel MOSFET을 스위치로 사용한.. 더보기
커패시터(Capacitor)에 대하여 2023. 1. 15. PWM을 아날로그 전압으로 변환하는 방법에 대하여 이야기하다가 커패시터(Capacitor)에 대해서 언급을 했었는데, 이것 자체에 대한 이야기는 미루었었네요. 공부를 위한 글들은 아니니 순서대로 써 나갈 필요는 없겠죠? 이번엔 커패시터(Capacitor)에 대하여 이야기해 보도록 하겠습니다. 커패시터(Capacitor)는 전기/전자회로를 배우기 시작하면 저항기(Resistor)와 더불어 만나게 되는 기본적인 회로소자입니다. 회로를 설계하기 시작하면 도면 위에 저항과 더불어 많은 커패시터를 볼 수가 있습니다. 커패시터에 대하여 이야기가 시작되면 예외 없이 유전체(dielectric)를 사이에 둔 2개의 도체로 그 이야기가 시작이 됩니다. "유전체를 사이에 둔 2개의 도체에 각각 +와 -의 전압을 가하면 전.. 더보기
아날로그(Analog)의 표현 PWM (Pulse Width Modulation) 2022. 12. 27. LED는 정방향전류($V_F$)를 조절함으로써 그 밝기를 조절할 수 있습니다. 정방향전류를 조절하는 방법은 옴의 법칙에 따라서 전압을 조절하거나 전류 제한을 위한 저항을 조절하면 되겠죠. 예전 글에서 가변 저항을 사용하여 LED의 밝기를 조절해 본 적이 있습니다. 그런데, 이것을 컴퓨터로 조절을 해 보려면 어떻게 해야 하죠? 라즈베리 파이에서 GPIO를 제어해 본 적이 있지만, 라즈베리 파이와 같은 미니 컴퓨터든 단일칩 마이크로 컨트롤러든 GPIO는 켜짐과 꺼짐, 2가지의 전압 밖에 출력을 할 수가 없는데요. 더욱이 컴퓨터로 저항(resistance)을 직접 조절할 수는 없습니다. 이런 경우에는 눈에 보이지 않을 만큼 빠르게 LED를 껐다 켰다를 반복하되 밝게 켜고 싶을 때에는 켜는 시간을 길게, 어둡게.. 더보기
스위치로서의 MOSFET 2022. 12. 20. 라즈베리 파이 GPIO의 Driver Stength에 대해서 이야기한 적이 있습니다. 디지털 신호를 나타내는 GPIO에 부하가 가해져서 그 전압이 떨어지면 원하는 동작을 예측하기가 어려워질 뿐만 아니라 원하는 동작을 제대로 만들어 낼 수가 없습니다. 전자회로를 꾸밀 때에는 모든 상황을 내가 원하는 대로 통제할 수가 있어야 합니다. 그러니까, 전류가 어느 정도 되는 필요한 부하를 연결할 때에는 직접 GPIO에 연결하는 것이 좋은 아이디어는 아닌 것이죠. 소스의 전압이 마구 떨어져 버릴 테니까요. 그러면 어떤 방법이 있을까 생각해 보겠습니다. 그림 같은 장치가 있으면 참 좋겠는데요. 그림처럼 스위치를 켜는 신호를 주면 스위치를 연결해 주고, 그렇지 않으면 스위치를 끊어주어서 전원이 연결되었다가 끊어졌다가 하.. 더보기
FPL 모양 LED 조명 분해해 보기 2022. 12. 5. 한동안 생업에 치여 있었습니다. 그렇게 지내고 나니 만사가 귀찮아지는군요. 이렇게 한 번 치이고 나면 심신이 지쳐 버리는 것은 지금까지 월급쟁이 생활을 하면서도 변하지 않는군요. 그래도 정신을 다잡아야 다시 앞으로의 생활에 힘을 넣을 수 있겠죠. "FPL LED 형광등"이라고 쇼핑몰에 많이 나옵니다. 그런데, LED 조명은 형광등이 아닌데, 형광등이라고 부르는군요. FPL 자체가 Fluorescent Parallel Lamp의 약자로 이 자체로 형광등이라는 의미입니다. 그러니까, FPL LED 조명이라고 부르는 것은 맞지가 않지요. FPL은 병렬로 나란히 되어 있는 형광등을 의미합니다. 그러니까 정확하게 말하면 FPL LED 조명이 아니라, "FPL 모양을 하고 있는 LED 조명"입니다. 기존의 FPL .. 더보기
라즈베리 파이(Raspberry Pi)에서 RPi.GPIO Python module을 사용한 GPIO 출력 제어, 그리고 Drive Strength에 대하여 2022. 10. 29. 라즈베리 파이는 교육용으로 개발되었다고는 하지만, 대량 생산이 아닌 경우에는 여러 분야에서 외부 하드웨어 제어를 위해서 사용되기도 합니다. 개발자에게는 별도로 컴퓨팅 하드웨어를 개발하는 부담을 줄이고, 필요한 최소한의 하드웨어와 소프트웨어만으로 어플리케이션을 완성하게 하는 것이지요. 특히 라즈베리 파이에서 외부 하드웨어를 제어하고자 할 때, GPIO(General Purpose Input/Output; 범용 입출력)를 사용하여 간단한 외부 하드웨어를 제어합니다. GPIO에 대한 상세한 내용은 Wikipedia에 잘 나와 있으니 참조하시고, 우리는 라즈베리 파이의 GPIO, 나아가서는 다른 여러 MCU의 GPIO를 사용하는 데에 집중하도록 하겠습니다. ☞ https://en.wikipedia.org/wik.. 더보기
LED 조명 파워모듈(Power Module) 해부 2022. 6. 20. 지난번에 분해한 LED 조명이 있었죠? 그때 열어 봤던 파워모듈이 어떻게 동작하는지가 궁금해졌습니다. 기판에는 저항(resistor)이 보이네요. 파란빛의 나란히 2개가 있는 부픔, 그 위쪽으로 원통형 부품, 오른쪽에 보이는 가장 큰 부품은 생긴 것은 모두 다르게 생겼지만, 커패시터(Capacitor; 우리말로는 축전기라고도 합니다.)라는 부품입니다. 가운데에 머리에 띠 두르고 나란히 있는 4개의 부품은 전류를 한쪽으로만 흐르게 하는 다이오드(Diode)이구요, 그 아래 투명한 관처럼 생긴 것은 과전류가 흐르면 차단하게 될 퓨즈(Fuse)입니다. 사진에 잘 찍히지는 않았는데 원통처럼 생긴 커패시터 아래에 있는 검은 부품은 파워 서미스터(Power thermistor)라고 부르네요. 마지막 제품이나 결과물.. 더보기
고장난 LED 조명 탐험 2022. 6. 3. 제가 일하는 사무실에 LED 조명 몇 개가 고장이 났습니다. 조명이 안 들어 오는 것이지요. 새것으로 교체하면서 고장 난 조명들을 살펴볼 기회가 있었습니다. 살펴본다고 뭐 고장 난 조명들은 쓰레기통으로 들어가야 한다는 사실이 변하는 것은 아니지만, 그냥 호기심이지요. 다운라이트(Down Light)라고 부르는 형태의 LED 조명입니다. 각각 앞쪽과 뒤쪽으로 놓고 찍은 사진인데, 뒤에 달려 있는 것이 파워모듈(Power Module)입니다. 파워모듈은 형광등(Fluorescent Light)에 사용하는 안정기(ballast)와는 역할이 차이가 있습니다. LED는 직류(DC; Direct Current)에서 동작하기 때문에, 변전소에서 우리집으로 전달되는 교류(AC; Alternating Current)를 .. 더보기

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