일렉

강압(Step-Down,buck)switching regulator LM2575

LM2575-xx 스위칭 레귤레이터IC는 DC3.3v,5v,12v 그리고 출력 전압 조정이 가능한 LM2575-ADJ(1.23v~37v)가 있습니다. 78xx레귤레이터 시리즈나 LM317같은 가변정전압IC와 같은 유형인데 스위칭 레귤레이터 방식이라는것만 다르다고 이해하면 쉬울것입니다.78xx시리즈 레귤레이터는 입력전압이 높은 경우 레귤레이터 발열이 심하게되므로 입력라인에 저항을 넣어서 사용하는 레귤레이터 IC에서는 발열이 적은 대신에 저항의 발열에 대한 대책을 세워야합니다. 저항이 발열이 높아지면 저항값 큰폭으로 낮아지게되어 부하 전류에 영향을 주게됩니다.

위 회로도는 LM2575-xx 출력 전압 고정용 스위칭 레귤레이터ic는 전압 조정용 저항 R1,R2가 IC내부에 들어 있으므로 정해진 출력 전압만을 사용할수 있었으나 LM2575-ADJ는 R1,R2의 저항을 IC 외부에서 사용자가 임의로 조절할수있도록 해주는 IC입니다. 일반적으로 R1의 저항값은 1K옴 저항을 사용하고 R2는 K옴~10k옴의 것이 사용됩니다. 하지만 정확한 출력전압을 얻기 위해서는 계산된 정확한 값의 저항이 사용되야합니다. 반고정 저항으로 대체하여 출력 전압을 미세조정하면 능률적입니다. 여기가 반고정저항은 가급적 다회전형 또는 정밀급으로 사용하도록합니다.가변전압이 DC1.23V~DC37V까지 조절가능하고 가변저항은 (20K옴~50K옴)을 사용하면 좋을것같습니다. LM317이라는 레귤레이터가 있긴한데 출력전압보다 입력 전압이2.5V이상 높아야하는 조건 때문에 DC15v이상의 전원이 있어야 1.2V~12V까지 전압 변경이 가능하지만 LM2575-ADJ는 입력 전압이 DC12V만 되어도 DC1.2V~12V의 가변 출력전압을 얻을수있습니다.  

2576-3.3의 전력 용량은 3A까지 가능합니다. 하지만 방열판을 장착하지 않은 상태로는0.3A정도의 부하에서도 발열을 하게되고 전류가 증가함에 따라서 IC가 파손될수도있습니다. 따라서 가급적 기본적인 방열판을 장착하여 회로를 제작합니다.스위칭레귤레이터IC는78xx시리즈 레귤레이터보단 발열이 적다고는하나 부하 전류가 증가함에 따라서 방열면적이 큰 방열판을 필요로합니다. 레귤레이터ic의 규정된 접합부 온도는 125도까지입니다. 이 온도를 넘어서면 레귤레이터 파손 같은 문제가 발생할수도있습니다. 따라서 레귤레이커 온도가 100도까지는 넘지 않도록 유지하는것이 좋습니다. 

위 회로도는 LM2567T-ADJ를 이용하여 가변 스위칭 정전압 전원회로를 구성한것입니다. 입력전압을 12V로 하고 반고정저항기를 회전시켜 DC1.29V~11.5V까지 얻을수있습니다. 반고정저항은 부하에 걸리는 전압을 단순히 feedback시키는 것이므로 전류용량은 신경을 안써도 됩니다. feedback단자를 open상태로 두면 출력 전압은 최고 전압이 됩니다.LM2576T-ADJ는 3A의 전류 용량을 가지고 있으므로 실제 부하에 3A까지 출력 전류를 흘려줄수있습니다. 하지만 2A이상부터는 상당히 발열량이 크게됩니다. 따라서 실제 사용에 있어서는 1.5A~2A정도의 부하에 맞추는것이 좋습니다. 콘덴서,코일,다이오드는 일반적인것들을 사용해도 스위칭레귤레이터IC동작이 가능합니다. 하지만 전원회로는 한번 만들면 오래도록 유지해야하므로 데이터시트에서 명시한 부품들을 사용해주도록 하는것이 좋습니다. 다이오드는 쇼트키 배이어 다이오드를 사용하고 인덕터는 출력 용량에 따라1A,3A용을 구분해주어야합니다. 또한 인덕터를 100uH나 300uH를 바꿔 사용다더라도 출력 전압에는 문제가 없으나 이렇게 사용하다보면 레귤레이터에 스트레스를 주게되고 수명이 단축될수도있고 전원 출력 부하에도 리플을 많이 전달하게됩니다. 또한 콘데서는 반드시 고주파용으로 선택하고 온도는105도 되는것을 사용하도록 합니다.그리고 이러한것을 차량에 장착하려는 분들도 계실텐데 3A이상의 큰용량을 필요할것입니다. 이런 경우네는 2576T보단 전력 용량이 높은 LM2677~LM2679를 이용하도록하면 좋을것입니다.마냑에 노이즈에 민감한 전자기기에 사용해야한다면 리플제거용 인덕터와 전해콘덴서를 추가로 달아주면 좋습니다.

태양전지는 무한한 청정에너지임에도 불구하고 에너지 변환 효율이 낮기 때문에 큰전력 생산에는 무리가있습니다.하지만 전지 셀의 성능이 좋아지고 저소비 전력이 조명용LED등이 있어서 활용가능성이 많아졌습니다.

태양전지는 태양 빛이 있는 주간에는 문제가 없는데 태양 빛이 없으면 전력을 생산할수 없습니다.배터리에 충전을 하였다가 야간이나 흐린날에 사용하게됩니다.따라서 배터리는 충전과 방전을 반복하게되므로 적정한 전압과 전류를 유지하고 과충전등에 대한 대비가 필요합니다. 단순 계산으로 니카드 전지는 1000회의 반복 충전이 가능하므로 2년이상 족히 사용할수도 있습니다.AC220V를 사용하는 가전기기를 동작시키기 위해서는 배터리 전압을 승압하고 AC로 변환할수있는 인버터를 사용합니다. 태양전지라고 특별한것은 아닙니다. 건전지를 전지홀더에 끼워서 전극에 배선을 연결하고 극성에 맞게 회로에 연결하면됩니다. 큰전력이 필요하면 그 전력 용량에 맞추어 부품과 배선을 갖추어주면 되는것이고 기본회로에 익숙해진다면 별다른 어려움없이 태양전지를 활용할수있을것입니다.일단 태양전지 승압 충전회로에 대해 알아보겠습니다. 태양전지는 셀당 0.5의 전압으로 1.2v인 니카드 전지를 직접충전할수없습니다. 그래서 4개의 셀을 직렬연결하여2V를 만들어 충전하게 되는데 이것도 흐린날에는 충분한 전압을 얻읈후없습니다. 요즘은 태양전지판이 전압과전류가 높은것들이 많아서 구하는건 어렵지않을것입니다. 회로의 동작 원리는 솔라셀의 전압으로 멀티바이브레이터를 동작시키고 이것을 트랜스로 승압한다음 정류하여 니카드 전지를 충전합니다.트랜스는 IPT 종류로 사용하면 될것입니다.하지만 승압이라고는 하는데 충전전류는 너무 낮아 효율은 그렇게 좋지 못할수도있습니다. 왠만하면 솔라셀의 전압 및 전류를 최대한 높게 확보해야 충전단에 여러개의 충전지를 동시에 충전할수있을것입니다. 왠만하면 시중에 좋은것들이 많으닌까 좀 더 좋은 태양전지판을 구해서 실험하세요.

덤으로 가장 간단하게 만들수있는 태양전지를 이용한 야간 점등 조명입니다. 낮에는 태양전지를 이용하여 배터리를 충전하고 밤이되면 CDS가 동작하여 LED를 점등하게 됩니다. 태양전지는 어두우면 전력을 생산할수 없으므로 자동으로 OFF가 됩니다. 밑에 이미지는 가장 간단한 실험회로지만 상용제품의 동작원리와 크게 다르지 않다고 합니다. 단 배터리 전압이 낮으므로 LED를 효율적으로 점등시키는데 제한이 있습니다. 승압회로를 합쳐서 전압을 높여주면 좋습니다.

배전압이라는것은 낮은 1차전압으로 부족한 전기를 두배 세배 네배로 전기를 점프시키는것을 말합니다.파리잡는 파리채나 혹은 전기 충격기에 이런 배전압회로를 많이 씁니다. 전기충격기를 예를 들자면 1차전압을 최대한 올려서놓고 배전압회로를 갖다붙여서 전기를 점프시켜 만듭니다. 물론 들어가는 부품은 일반 모기채같은거만들때쓰이는부품하고는 좀 틀립니다. 같은종류의 부품이라고 해도 더 멋있는 부품들이 많습니다. 하나씩만들다보면 어떤부품들이 있는지 많이 알게 됩니다. 그리고 승압된 전원과 배전압을 합치면 아주아주 높은 전압을 얻을수는 있지만 상대적으로 전류는 많이 감소하게 되므로 승압회로와 배전압회로를 적절하게 맞추어 만드는것 또한 중요합니다.

위 두 이미지는 배전압회로인데요 맨위에 회로는 짝수배압회로(다이오드가 짝수)이고 밑에 이미지는 홀수배압회로입니다. 그리고 짝수배전압회로를 전파배전압회로라고 하고 홀수배전압회를 반파배전압회로라고도 합니다. 그냥 부르기 나름이고 특별히 구분해서 쓰는것 같진않는거 같습니다.일단 고압을 다루는거닌까 콘덴서는 내압이 높아야하구요 다이오는 패스트리커버리 다이오드를 쓰면 좋습니다. 물론 다이오드도 내압이 높은걸 쓰는것이 좋습니다.

인버터 기본회로에 저렇게 배전압회로를 연결하면 고전압회로가 완성됩니다. 다이오드와 콘덴서를 합쳐서 단수를 늘리면 얼마든지 높은 고압을 얻을수는 있는데 실제는 12단 내외가 적절한 한계치일것입니다. 어떤 방식으로든 배전압회로를 사용하면 단수가 증가할수록 고압은 높아지나 전류용량은 마니 작아지게 되어있습니다.아주아주 높은 전압을 필요로하면 1차전원에서 전기를 마니 높이는게 어쩌면 더 나을수도있습니다. 위회로에서 네온램프를 빼버리고 두 부분을 접지시킬려고하면 어느정도 거리에서 아크가 발생합니다. 방전소리와 코로나를 발생하는데 이쁩니다. 냄새는 오존냄새가 납니다. 단 자외선 불빛은 가까이서 너무 장시간 주시하지 않도록 하는것이 좋습니다.

위 회로는 인버터회로와 배전압회로를 합친것입니다. 항상 고압을 다룰때는 꼭 접촉에 조심하세요. 후덜덜합니다.

마지막으로 막스 제네레타회로 까지만 하겠습니다.

막스제네레타라고 많이 들어보셨을겁니다. 이것또한 인버터에 기본회로에 배전압회로를 합쳐진겁니다.  단지 인버터회로와 배전압회로 사이에 트리거회로가 하나 들어가는것뿐입니다. 이거 만들때 조심할것이 코로나의 방전거리가 워낙 크다보닌까 배전압회로는 위 이미지처럼 리드선끼리 묶는것이 좋습니다.나무판대기나 아크릴판같은것을 이용해서 전극노출이 되지 않도록하는것이 좋습니다.

막스제네레타 기본틀 구성입니다. 다시 말씀드리지만 정말 위험하닌까 조심해서 실험하시길바랍니다.ㅠㅠ 저항값은 100k옴에서1M옴 저항용량은 1/4W~2W의 탄소피막저항을 사용합니다. 예를들어 입력전압이 4Kv~6Kv정도라면 100K옴 1/4W나 1M옴1/4W를 사용하면 되나 6Kv이상의 고압을 사용한다면 1M옴/2W의 저항기를 사용하도록하세요.콘덴서의 용량은 472(0.0047)내압은 4kv의 것을 사용하면됩니다. 437(0.047)이나 103(0.01)의 용량을 사용하면 약간 굵고 유연한 코로나를 볼수있으며 102(0.001),222(0.0022)를 사용하면 코로나는 실처럼 가늘어집니다. 

막스 홈에 보면 저항을 직렬로 먼저 이어주고 세라믹콘덴서 다리를 이용해서 저항단자에 1회감고 나머지 여유분의 리드를 이용하여 방전갭을 만듭니다. 콘덴서의 리드를 잘라서 틀을 잡은 후에 하나씩 납땜하여 방전갭의 간격을 맞추어 나가도록합니다.방전갭 간격은 5mm 정도면 됩니다. 방전갭이 뾰족하면 가까운 다른 전극에 코로나를 방전시킬수있으므로 끝부분을 유선형으로 굽혀서 약간은 둥글게 만들어줍니다.

위 회로에 특이한 점은 크세논램프의 방전시작 전압으로 ct에 충전된 전하를 방전시켜 트리거코일을 기동하여 높은 고압을 방전갭에 쏘아주고 있는데 Rt와Ct의 충방전 주기에 따라서 코로나 방전 주기를 변경할수있습니다. 충방전 주기를 빠르게하고 싶다면 작은용량의 콘덴서로 교체하면 됩니다. 크세논램프와 트리거코일은 플래쉬카메라나 사이키조명에서 구할수있습니다. Rb저항은 1M옴~100k옴 저항을 사용하는데 100K옴 저항을 사용하면 고압발생 강도가 증가합니다. 동일한 저항을 직렬연결하거나 병렬연결하면 출력을 제어할수있습니다.

원리는 이렇습니다.

고압이 인가되면 Rt를 통하여 Ct에 충전되고 Rb를통해서 R1`R24 그리고 Hc1~Hc13까지 충전됩니다.Ct에 충전된 전압이 크세논램프의 방전 시작 전압에 도달하면 크세논램프가 점등하면서 트리거 코일1차권선에 Ct의 충전전하를 방전시킵니다.트리거 코일 1차권선 전압은 2차권선에 매우 높은 고압을 발생시켜 첫번째 방전갭을 턴온시키면서 HC1에 충전된 전하가 방전되면서 계속 점화하여 나갑니다.

여러개의 니카드 전지를 사용하다보면 방전 상태가 다른 경우가 있는데 이 상태로 충전을 하게되면 만충전이 되는것과 그렇지 못한 전지가 생깁니다. 일반 사용자들은 충전지의 불량으로 오인하여 버리거나 사용하지 못하는경우가 있습니다.

충전시 주의사항

규정된 전압과 전류 및 온도를 충전합니다.(5도 이하에서는 충전율이 떨어집니다.)

전지의 병렬연결 충전은 하지 않는것이 좋습니다. 각 전지의 충전 전압에 따라서 어느 하나는 과충전이 되고, 또 다른 하나는 충전이 부족한 상태가 발생하기 때문입니다. 같은문제로 직렬충전에서도 마찬가지로 발생합니다.

이번엔 방전특성에 대해서 알아보겠습니다.

니카드 전지는 방전기간의 90%가 약1.0v~1.2v 전후를 유지합니다.방전을 종료하는 전압은 전지당 0.8v~1.0v가 적합납니다. 방전종료 전압이 높게 설정되어 있는 기기나 매회 얕은방전 레벨에서 충전과 방전을 반복했을때 0.04v~0.08v의 전압강하가 일어나는 경우가 있는데 전지하나당 1.0v로 완전 방전을 해줌으로써 원래의 상태로 되돌릴수있습니다.이러한 현상을 메로리 효과라고 하며 양극에 니켈을 사용하는 니카드,니켈수소 전지등에서 일어나는 현상입니다.방전장치를 만들땐 전지에 역극성을 가하지 않도록 해야하고 전극을 단락시키지 않도록 주의해야합니다.전지에 직접 납땜하여 배선하지 않도록 해야하고 다른 용량의 전지와 혼용하여 충전하지 않도록해야합니다.

니카드 전지의 충전 특성 및 방전 특성을 이야기 할때 1C,2C(쿨롱)라는 표기를 접하게 됩니다.이것은 방전전류의 크기를 나타내는 단위로 5시간 동안 정해진 전압까지 방전하는 시간율을 나타냅니다.500mAh의 니카드 전지는 500mA에서 1시간 방전된다는 뜻입니다. 따라서0.2C(A)=100mAh, 0.5C(A)=250mAh, 0.7C(A)=350mAh, 1C(A)=500mAh, 2C(A)=1000mAh로 표현됩니다.시간율로 나타내면 1/0.2C(A)=5시간, 1/2C(A)=0.5시간입니다.

충전회로의 기본 요소는 정접압과 정전류이며 이것을 지속할 수 있는 시간입니다. 시판되는 충전기는 최적의 충전 조건을 만족 시키기 위한 여러가지 제어회로와 안정회로들이 내장되어 있기 때문에 많이 복잡한 회로를 가지고 있습니다. 하지만 아답터에 정류다이오드와 저항만 연결하는 것으로 간이형 충전기도 제작이 가능합니다.

위회로는 처음 얘기했던경우를 해결하기 위한 니카드전지 방전 회로로 LED가 소등되면 방전이 완료 되었을을 알려주는 회로입니다.들어가는 부품들도 이쁘게 올려놨으닌까 시간나실때 만들어보세요.

예를 들면 밝게 빛나고있는 전구나 형광등을 살짝 만져보면 뜨겁게 느껴집니다.만일 전구나 형광등에서 소비되고있는전기가 모두 빛으로 변화였다면 형광등이나 전구가 뜨겁지 않을것입니다. 그렇지 않기때문에 형광등이나 전구가 뜨거워지는것입니다.단 진공관은 열외합시다.

트랜지스터 직류증폭에 사용할경우  주의가 필요합니다.트랜지스터를 스위칭이나 직류증폭으로 작용시키는 예로는 직류 안정화 전원이나 소형 램프,릴레이 구동회가 있습니다.그리고 이들은 대개 몇백mA(미리암페어)나 몇A 라는 큰 전류를 취급하는 것이 많으므로 트랜지스터의 Ic(컬랙터전류)는 매우 중요합니다.

저항 = 1K옴 

소형램프 2.5v 0.3A

트랜지스터 2SD734

전원 3V

트랜지스터의 베이스에 2~3mA의 전류가 흐르면 2.5V,300mA의 램프를 빛나게 할수있습니다.이 회로에서트랜지스터는 스위치로서 작용하고 있으며,또 2~3mA의 전류로 300mA의 전류를 컨트롤한 것이 되므로 증폭도가 약 100배의 직류 증폭기이기도 합니다.모든 트랜지스터는 두 종류로 나뉩니다. NPN형 트랜지스터와 PNP형 트랜지스터가 있습니다.

위 그림을 보시는것과 같이 두종류의 트랜지스터가 있는데 단순이 반도체를 어떻게 붙였냐에 따라 나뉘는것뿐입니다.트랜지스터를 보면 2saxx, 2sbxx, 2scxx, 2sdxx 이렇게 4종류나 됩니다. 2sa와 2sb는 PNP형 트랜지스터고 나머지는 NPN형 트랜지스터입니다. PNP트랜지스터와 NPN트랜지스터 두개를 합쳐서 회로를 꾸미게되면 전류가 트랜지스터안에서 돌고돌아서 발진을 일이킵니다. 물론 다른 부속도 몇개 추가 되긴해야하겠지만요. 하지만 유식한 용어중에 콤플리멘트라는순수트랜지스터 두개를 합쳐서 만들어낼수있는 회로도 쓰이깁합니다. 순전히 부속 단가를 낮추기위해라고 생각합니다.최초 트랜지스터가 발명된 무렵에는 PNP형 트랜지스터 쪽이 부속이 많았지만 지금에는 NPN형 트랜지스터 쪽이 종류가 많습니다. 왜냐면 NPN형 트랜지스터는 전압을 거는 방법이라든가 전류가 흐르는 방향이 진공관에 가깝다라고들 해서 쓰기에 편하다는 장점아닌 장점이 있기때문이랍니다.이 트랜지스터는 NP에 하나와 PN에 하나 합계2개의 접합면을 가지고있습니다. 그래서 이와 같은 트랜지스터를 바이폴라 트랜지스터라고도 합니다. 트랜지스터같은 부류에 FET(전계효과 트랜지스터)라는것이 있는데 트랜지스터와같이 발은3개있는데 접합면을 하나밖에 가지고 있지 않습니다.그래서 이쪽은 유니폴라 트랜지스터라고들합니다.

트랜지스터는 베이스 컬렉터 이미터의 세발이 있습니다. 컬렉터는 모으다란 의미를 가지고있고 이미터는 방출한다는의미를 가지고있습니다. 그래서 이미터가 던진것을 컬렉터가 잡는다는식으로 생각하면 기억하기 편할것입니다.그럼 이미터가 던진것은 무엇일까요? 그것은 NPN형 트랜지스터라면 이미터의 N형 반도체 속에있는 자유전자(-)일것이고,PNP형 트랜지스터라면 이미터P형 반도체속에 있는 홀(+)이 될것입니다( 기억하시길 바랍니다) 컬렉터가 이미터에서 던진 자유 전자나 홀을 잡으려면 NPN형 트랜지스터면 컬렉터에 +전기를,또 PNP형 트랜지스터라면 컬렉터에 - 전기를 가하면 됩니다. 그리고 베이스는 컬렉터에서 이미터로 전기가 흐를수있게 신호를 가해주면 됩니다.베이스에 가해진 작은 신호가 크게 증폭되어 컬렉터에 나타난다고 보면됩니다. 트랜지스터는 제목과 마찬가지로 견딜수있는 온도가 데이터시트에 나와있긴하지만 계속 높은 온도에서 트랜지스터를 사용하게되면 결국엔 자기역활을 못하게되고 나중에 고장이난다거나 타버리거나 해서 못쓰게 되는경우가 많습니다.항상 트랜지스터를 사용하실때에는 데이터시트에 나와있는 허용전류값과 전압값을 잘 보시고 그것을 넘지않는선에서 사용하시길바랍니다. 그리고 트랜지스터의 장점중하나가 신호증폭 혹은 전류증폭용으로 많이 쓰이는데 위에 짧게 설명해놨지만 조금더 설명해보겠습니다. 

이번엔 직류 전류 증폭률Hfe를 짧게 얘기해보겠습니다.

위이미지는 직류전류증폭률에 대해 그린것인데 제가 그렸지만 그림이 많이 성의없어보입니다.죄송합니다. 아무튼 베이스전류가 1mA일때 컬렉터전류는 100mA 이므로 이 트랜지스터의 전류증폭률은 100이 됩니다.그리고 베이스전류와 컬렉터전류는 이미터로 흐르기시작하므로 이미터의 전류는101mA가 됩니다. 이런식으로 전류가 돌고돕니다. 여기에 PNP형 트랜지스터나 NPN형 트랜지스터를 같이 쓰게 된다면 증폭률이 두배에서 세배 혹은 더 올라갑니다. 전류증폭이 있으면 신호증폭으로 쓸수있다는것을 알고계시면 좋겠습니다.

이번포스터는 여기까지하겠습니다.

이놈의 트랜지스터란 무엇일까??

트랜지스터를 검색을 일단해보면 내용은 이렇습니다.

규소나 저마늄(게르마늄)으로 만들어진 반도체를 세 겹으로 접합하여 만든 전자회로구성요소이며 전류나 전압흐름을 조절하여 증폭, 스위치 역할을 한다. 가볍고 소비전력이 적어 진공관을 대체하여 대부분의 전자회로에 사용되며 이를 고밀도로 집적한 집적회로가 있다. 접합형 트랜지스터와 전기장 효과 트랜지스터로 구분한다.즉 결론은 반도체란 얘기인데요.종류도 굉장히 많습니다.그런데 왜 저렇게 여러종류로 TR을 만들어놨을까요?? 제 생각엔 일단 가장큰이유는 적은 전력을 필요로하는 곳에 굳이 큰전력을 필요하는 TR을 넣을 필요없기때문이 아닐까합니다.

회로를 짜고 만들어서 생산하는데 단가문제도 많이 있겠지요. 어쨋든 두번째는 회로가 구동하기위해서 좀더 빠른동작을 위해서라든가 혹은 큰전력을 만들려면 일단 중요한건 열인데 그 열을 견뎌낼수있는 부품을 차곡차곡 만들다 보닌까 부품의 종류가 많아 진듯합니다. 전자회로에 관심이 많고 좋아하시는분들은 알고계실겁니다. 초기 트랜지스터가 진공관이라는것을 ^^  하지만 가격이 어마무시합니다.그럼 아무런 발전없이 모든회로에 진공관이 들어간다고했을때 복잡한회로에 진공관이 몇개나 꽂혀야할 까요???

그래도 진공관도 장점은 찾아보면 있을꺼에요.그럼 이제 TR에 대해서 공부해보아요.^^ TR은 몇가지 일을 시킬수있는데 그중하나가 스위칭역활이라고 위에 검색으로 찾아냈습니다. TR은 리드선이 세개가 있는데요.보통 TR을 정면으로 놓고 왼쪽부터 베이스 그담이 컬렉터 그리고 이미터로 나뉩니다. 기본적으로 이렇게 가는것도 많은데 중간에 베이스가 있는것도 있습니다. 회로만들때 꼭 어디가 베이스이고 어디가 컬렉터,이미터인지 알아야하는게 회로 만들때 안망치는일중 하나입니다.보통 컬렉터로 들어가는 전압 전류는 베이스에 들어가는 전압전류보다 크게 받아들입니다. 

서점에서 파는 책을 보면 가장 예를 들어 많이 사용하는것이 수도꼭지를 예를 들어많이 사용합니다. 물이 들어가서 수도꼭지 출구부분으로 물이 나오게 되어있는데 물의 양을  조절하는게 주도 꼭지입니다. 물의 양을 조절하는게 수도꼭지면 TR을 봤을때는 베이스라고 생각하시면 됩니다.이제 기본적인건 알았으닌까 그담은 무엇을 알아야할까요? 간단합니다 이넘에 TR의 프로필만 알면 되겠습니다.프로필을 데이터시트라고 부르는데요 웹사이트에다가 TR의 넘버를 쓰고 데이터시트라고 검색하면 이넘의 프로필을 찾을수있습니다. 예를들어 TR의 넘버가 2sc1815라고 한다면 웹사이트에다가 2sc1815 데이터시트   이렇게 치면되겠지요?? 

위사진은 웹사이트에서 찾아서 가져온것인데요복잡해보입니다. 하지만 사실 우리가 회로를 만드는데 필요한것은 아까전에도 제가 말했듯이 베이스,컬렉터,이미터를 알면되구요 제일 중요한것은 맥시멈 래이팅이라고 해서 밑에 먼가가 짝 나열되어있는데요 제일 먼저 보아야할것이 컬렉터 전류 150mA 그리고 베이스 전류 50mA라는것을  보시면됩니다.

우리가 회로를 만들때 어떤 TR이 들어가는데 이넘에 TR이 견뎌낼수있는 허용전압과 전류치가 얼마나 되는지 알아야한다는거 잊지마세요.  그담이 컬렉터와 베이스 전압 60v 컬렉터 이미터 전압60v 이미터와 베이스 전압은 5v라고 허용전압이 나와있습니다.그리고collector power라고 적혀있는 곳 최대 전력은 400mW이고 견뎌낼수있는온도가 125도 온도가 영하권에서는 -50도 까지 견딘다고 적혀있는것입니다. TR이 작동할수있는 온도입니다.

이렇게 데이터시트를 본다음에 일단은 전압은 크게 신경쓰지마시고 제 가 이전에 말씀드린 저항을 이용해서 저항값으로 전류값을 계산해서 TR의 허용전류치를 맞추어서 회로를 만들면 되겠습니다. 그럼 위 사진을 보듯이 저 맥시멈허용치를 넘어가면 어떻게 될까요? 답은 하나일것입니다. 열이 많이 난다던가 고장난다던가 터지던가....저는 첨에 할때 많이 터트려 먹었습니다.

그리고 열이 100도 넘어가면 TR에서 스물스물 이상한 냄세가 납니다. 꼭 반도체들은 데이터 시트를 찾아서 확인하고 작업에 착수하시길바랍니다.트랜지스터 1부는 여기까만 포스팅하겠습니다. 담에는 트랜지스터를 이용한 회로를 보면서 설명드리고 좀더 트랜지스터의 기능에대해서 알아보겠습니다.

기본적으로 LED깜빡이를 만들때 혹은 간단한 구형파를 만들때 많이 쓰이는 비안정바이브레이터회로 인데요 왜 비안정인지 왜 바이브레이터라고 하는지설명을 해보도록하겠습니다.

휴대용 면도기나 후레쉬를 보면 AC220V 콘센트에 바로 꽂아 충전합니다.오늘은 간단히 만들수있는 AC충전기 회로를 구경해보아요.

브릿지다이오드를 이용한 정류회로는 일반 아답터에 사용되는것과 같습니다. 단 220V의 전압이 직접 들어오게 되므로 내압이 높은 1N4007(내압1000v)를 사용합니다. 충전전류는 수10mA로 제한되기 때문에 다이오드는 1A의 용량이면 충분합니다. R1과 C1을 통과한 전압을 테스터기로 측정하면 그대로 220V의 전압이 측정되는데 부하가 연결되면 급격하게 전압이 떨어지게 됩니다. 

위에 이미지는 교류전압을 입력 받아 R1과 C1을 통하여 전압을 낮추고 브릿지 회로를 통하여 직류전압으로 변환하여 니카드 전에 연결하고 약 50mA정도의 전류로 14시간 충전하게 됩니다.

이번엔 충전식 휴대용 후레쉬등에 응용할수있는 회로입니다. 여러개의 니카드 전지를 충전하기 위한 회로인데 니카드 전지는 1.2v전지를 2개를 직렬연결하여 2.4v의 전압이 나오도록 하였으나 4개까지 연결하여 4.8v까지 가능합니다.이 충전회로의 단점은 큰 전류를 끌어 낼 수 없으므로 수100mA이하의 전류로 제한하여 사용해야 하며 부하가 커질수록 충전전류도 낮아집니다.따라서 충전기 회로2개를 만들어 각각 두개씩 만들어 각각 니카드전지를 충전하는 방법이 좋습니다. 일반 시중에 판매되는 충전기를 보더라도 하나의 충전회로에 1~2개의 충전지를 직렬연결하여 충전하는 방식을 사용합니다.충전지는 충방전 상태에 따라서 균일한 용량을 갖지 않고 있으므로 여러개 충전지를 한 회로에서 동시 충전하는 경우 만충전이 되는것과 그렇지 못한 충전지가 나오게 됩니다. 그래서 충전하기 전에 균일한 전류로 일정시간 방전시킵니다. 그렇다고 충전회로를 많이 만들어 넣어서 충전을 시키게되면 과충전이나 제어회로가 없기 때문에 충전지 성능이나 수명에 나쁜영향을 끼칠수있습니다.

오늘 포스팅은 여기까지 하겠습니다.^^

몇년전에 해외에서 Joule Thief 라는 회로가 한참 유행하던 적이 있었습니다. Joule Thief 는 말그대로 에너지 도둑놈이라는뜻으로, 흔히 우리가 사용하는 배터리를 거의 마지막 전력까지 다 뽑아 쓸수있는 전자회로입니다. 흔히 사용되는 AA 배터리의 경우 전압이 1.5v 이지만, 실제로 배터리가 떨어져서 동작을 안하는 전압은 대충 0.9~1.1v 정도입니다. 즉, 남은 전압이 있지만, 배터리를 사용하는 회로가 필요한 전압을 충족시켜주지 못하기 때문에 배터리가 없는 것으로 표시해주는 것이지요.Joule Thief는 이러한 배터리들의 남아있는 전압을 LED가 구동가능한 전압으로 승압시켜서 잔여전류를 모두 다 쓰게 해주는 회로입니다.  이러한 회로는 전기가 탄생한 이후부터 이미 알려져 있는 할아버지의 할아버지의 할아버지의 회로입니다. 다만, 이를 생활속에서 활용할 수 있도록 만든 아이디어가 돋보이는 것이지요.이글은 퍼온글입니다. 하지만 다 맞는얘기라고 확신합니다. 이당시 너무 신기해서 저도 만들어보았는데요 참으로 신기했었습니다.

정말 간단한 회로 입니다. 하지만 저기서 중요한 핵심은 코일

입니다.물론 이쁘게 잘찍어놓은 사진들이 많아서 만들어보는

데 불편함 없으시라고 줏어왔습니다. 일단은  회로를 보시면 

먼저 부품부터 구해야합니다. LED하나 TR 하나 건전지 하나

그다음 페트라이트 둥근거로 하나 배선 입니다. 위에 TR이 

3904로 되어있는데요 TR은 보시다시피 NPN TR입니다. 대체

해서 쉽게 구할수있는 같은 종류에 TR만 있어도 구동되닌까

최대한 적은 비용으로 하시길 바랍니다. 그리고 페트라이트는 

컴퓨터 파워 고장난것들 분해하면 나옵니다. 사이즈는 크던 작

던 상관없습니다.배터리 홀더는 벽걸이 시계나 아님 탁상용

시계... 안쓰는것을 분해.....

밑에 이미지를 보시면 두가닥에 배선으로 이쁘게 한쪽방향으

로 감습니다.

꼭 색깔구분되는걸로 해서 감아야 헤깔리지 않습니다.

위에 이미지 사진이 중요한데요 시작부분 빨간라인 그리고 끝

나는부분 노란라인을 저렇게 크로스 시킵니다.그리고 밑에

사진처럼 연결만 시켜주면 끝납니다.

'LED는 보통 1.8v 정도에서 구동되어지기 때문에, 일반 AA 배터리로서는 사용하지 않은 새제품이라 하더라도, 켜지지 않습니다. 고휘도 LED의 경우 2~3v에서 동작하는 제품이 많기 때문에 더더욱 켜질수가 없겠지요. 그렇지만, Joule Thief는 앞에서 말씀드린대로, 전압을 LED가 구동가능한 전압으로 승압시키는 원리이기 때문에, 다 쓴 전지라 해도 사용이 가능합니다.'여기까지 퍼왔는데요  위에 글보시면 전압을 LED가 구동가능한 전압으로 승압시키는 원리라고 적혀있습니다. 페트라이트 코어에 감은 라인 그역활을합니다. 혹시 트랜스포머라고 들어보셨을런지 아는분도 계실테고 모르는 분도 계실것입니다. 트랜스포머란 글을 보시고 영화를 떠올리시면 안되십니다. 트랜스포머는 전압을 다운시키거나 승압시키는 일을 합니다.  오래전에는  회로가 많이 공개가 되지 않아서 트랜스포머라는 변압기를 이용해 전압을 다운 승압시켰습니다. 이 변압기를 가장 많이 쓰였던곳이 직류전압전류아답터라것이였습니다.220v에 아답터를 콘센트에 꽂고 DC5v나 9v 12v등에 쓰이는 전자제품을 쓰는경우가 많았습니다.이때만 해도 화폐가치가 높았기때문에 현재 시세로 적은 비용으로 만들수있었습니다. 하지만 이 트랜스포머를 만들려면 시간이 많이 들었을꺼라 생각됩니다. 그리고 무게도 무겁습니다. 일단 핵심은 페트라이트 코어 

에 감은 라인이라는거 잊지않았음 좋겠습니다. 이것도 한번 만들어보시는거 권장해드립니다.만든 회로가 구동이 잘된다면장식용으로 쓸수있도록 아이디어를 내서  이쁘게 꾸며서  활용을 해보는것도 생각해보시는것도 좋을거같습니다.

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