일렉

1. 배터리 전압 감지 파트 (왼쪽 라인)

• 어디를 보나요? BATTERY에서 위로 올라가 R1 ~ R4 저항들이 직렬로 연결된 부분입니다.
• 작동 원리: 배터리 전압(3.0V ~ 4.2V)이 변할 때마다 저항들 사이사이의 전압(V-BATT_SENSE)도 비율에 맞춰 함께 변합니다. 이 미세하게 변하는 전압을 중앙에 있는 뇌(IC)에 보내서 현재 배터리가 얼만큼 차 있는지 알려주는 역할을 합니다.
• 5V 수정 포인트: 기존 회로와 달리 저항의 맨 위쪽이 5V VCC가 아니라 배터리의 (+) 극에 연결되어 있어서, 외부 전원(5V)과 상관없이 배터리 잔량만 정확하게 읽어냅니다.

2. 기준 전압 및 뇌(IC) 파트 (가운데 라인)

• 어디를 보나요? 중앙의 U1 (LM393)과 파란색 아이콘인 U2 (TL431), 그리고 R6_rev ~ R8_rev 저항들입니다.
• 작동 원리: * U2 (TL431)는 5V 전원이 들어오면 딱 2.5V라는 흔들리지 않는 자(기준 전압)를 만들어냅니다.
• 이 2.5V를 바탕으로 우측의 계산된 저항들(R6_rev~R8_rev)이 각각 3.7V, 3.3V, 3.0V에 해당하는 기준선을 만듭니다.
• 중앙의 뇌인 U1 (LM393) 비교기 IC는 왼쪽에서 들어오는 실제 배터리 전압과 이 기준선을 실시간으로 비교합니다.
• 배터리 전압이 기준선보다 높으면 오른쪽의 초록, 노랑, 빨강 LED를 순서대로 켜주게 됩니다.

3. 과방전 차단 파트 (오른쪽 아래 라인)

• 어디를 보나요? 동그라미 기호인 Q1 (P-MOSFET)과 부하 (LOAD) 단자입니다.
• 작동 원리 (가장 중요!): * 배터리를 계속 써서 전압이 3.0V 이하로 뚝 떨어지면, U1 IC의 맨 아래쪽 비교기(D)가 이를 감지하고 출력을 낮춥니다(Low).
  • 이 신호가 스위치 역할을 하는 Q1 (P-MOSFET)의 게이트(Gate)로 들어가면서 수도꼭지를 잠그듯 배터리에서 부하(LOAD)로 가는 전기를 뚝 끊어버립니다.
  • 전기가 끊기면 맨 아래에 있는 빨간색 LED가 깜빡이면서(점멸) "배터리가 없어서 출력을 차단했다"는 경고를 보냅니다.
  • 이 기능 덕분에 배터리가 0V까지 떨어져서 영구적으로 망가지는 것(과방전)을 완벽하게 막아줍니다.

💡 초보자를 위한 조립 팁

• VCC 5V와 GND: 회로를 동작시키기 위한 메인 전원(5V 스마트폰 충전기 등)을 연결하는 곳입니다.
• 부하(LOAD): 지난번에 말씀드린 대로 미니 선풍기, LED 조명 등 배터리로 움직이고 싶은 기기를 연결하면 됩니다.
• LED 저항 수정: VCC가 5V로 높아졌기 때문에 LED가 타버리지 않도록 우측의 저항들(R9_rev ~ R12_rev)을 기존 1kΩ에서 330Ω ~ 470Ω 정도로 낮추어 연결해야 LED 불빛이 밝고 예쁘게 잘 나옵니다.

1. 가장 흔히 쓰는 배터리 종류

• 18650 리튬이온 배터리 (가장 추천!): 손가락만 한 원통형 배터리로, 휴대용 선풍기나 보조배터리에 들어가는 가장 대중적인 배터리입니다. 홀더(케이스)를 사용하면 초보자도 납땜하기 아주 쉽습니다.
• 리튬폴리머(Li-Po) 배터리: 스마트폰이나 드론에 들어가는 얇고 네모난 은색 팩 형태의 배터리입니다. 가볍고 얇은 기기를 만들 때 좋습니다.

2. 이 배터리들을 써야 하는 이유 (회로도 스펙 기준)

회로도 우측 상단의 '주요 사양'과 전압 기준값을 보면 이 배터리에 딱 맞춰 설계되어 있음을 알 수 있습니다.

• 최대 전압 4.2V (완충 시): 리튬이온 배터리는 완전히 충전하면 4.2V가 됩니다. 회로에서 초록색 LED(70~100%)가 켜지는 기준입니다.
• 공칭 전압 3.7V (평소 쓸 때): 배터리를 사용하는 대부분의 시간 동안 3.7V 부근을 유지합니다. 노란색 LED가 켜지는 구간입니다.

종지 전압 3.0V (방전 시 차단): 리튬이온 배터리는 전압이 3.0V 밑으로 내려가면 배터리 수명이 급격히 줄어들고 망가집니다. 회로의 맨 아래 비교기(D)가 딱 3.0V가 되는 순간 출력을 차단(P-MOSFET을 꺼버림)하고 빨간 불을 깜빡이게 설계된 이유가 바로 이 배터리를 보호하기 위해서입니다.

⚠️ 주의할 점!

• 일반 건전지(AA, AAA 1.5V)나 수소전지(1.2V)는 쓸 수 없습니다. 전압이 너무 낮아서 회로가 항상 '과방전(차단)' 상태로 인식해 작동하지 않습니다.
• 보호회로(PCM)가 이미 내장된 18650 배터리를 쓰셔도 되고, 보호회로가 없는 고방전(비보호) 배터리를 쓰셔도 이 회로가 자체적으로 과방전 차단을 해주므로 안전하게 사용하실 수 있습니다.
• R6~R8까지 기준전압에 대한 저항을 바꿔주면 R9~R12까지 저항도 바꿔줘야한다는 점 꼭 기억하고 회로를 만들어야합니다.