전체 글59 59.LED2 LED의 구조 및 작동 원리LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드)는 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 소자로, 전자와 정공의 재결합을 통해 광자가 방출되는 전자 발광(Electroluminescence) 현상을 이용합니다. LED의 기본 구조는 다음과 같이 구성됩니다. PN 접합 구조: P형 반도체(정공이 다수 캐리어)와 N형 반도체(전자가 다수 캐리어)로 이루어져 있습니다. 순방향 바이어스(Forward Bias)일 때 전류가 흐르며 빛을 방출합니다. 역방향 바이어스(Reverse Bias)에서는 전류가 흐르지 않아 LED가 점등되지 않습니다. 2. 방출층(Active Layer): 특정 재료에 따라 발광 색상이 결정됩니다. 예를 들어, G.. 2025. 3. 8. 58. 전력 1. 배전과 가정 전원의 개요전기는 발전소에서 생산된 후 변압기를 거쳐 고압으로 송전되며, 최종적으로 배전 시스템을 통해 각 가정과 산업 현장으로 공급됩니다. 일반 가정에서는 단상 전기(AC 220V 또는 110V)를 사용하지만, 공장이나 대형 건물에서는 3상 전력(Three-Phase Power)을 사용합니다.3상 전력 시스템은 송전 효율이 높고, 전력 손실을 최소화할 수 있어 대규모 전력망에서는 필수적인 요소입니다. 특히 전기차 충전 인프라와 산업용 전력 공급에서 3상 전기는 필수적이며, 전력 계산 방식도 단상과 차이가 있습니다. 2. 3상 전기란?3상 전력은 세 개의 전압이 120도 위상차(Phase Difference)를 가지고 변동하는 교류(AC) 시스템입니다. 이는 다음과 같은 특징을 가집니다.. 2025. 3. 7. 57. 크리스탈 MCU에서 오실레이터와 크리스탈을 사용하는 이유 및 내부 주파수 구조의 동작 원리1. MCU에서 오실레이터와 크리스탈이 필요한 이유 마이크로컨트롤러(MCU)는 정밀한 시간 관리를 위해 클럭 신호가 필요합니다. 이 클럭 신호는 MCU 내부의 명령어 실행, 타이머, PWM, ADC 변환 속도 등을 결정하는 핵심 요소입니다.하지만 MCU 자체는 자연적으로 클럭 신호를 생성할 수 없기 때문에 외부에서 주파수를 제공해야 합니다. 이를 위해 오실레이터(Oscillator)나 크리스탈(Crystal)를 사용하여 MCU가 안정적인 클럭을 얻도록 합니다. - MCU의 클럭 신호가 중요한 이유연산 속도 결정: CPU의 동작 속도는 클럭 속도에 의해 결정됩니다.타이머 및 인터럽트 동작: 주파수가 일정해야 정확한 타이밍이 .. 2025. 3. 6. 56.고전력 출력 임베디드 시스템에서 고전력 디지털 출력이 필요한 경우가 많습니다. 대표적인 예로 모터 제어, 고출력 LED 드라이버, 릴레이 구동, 전자 밸브 제어 등이 있습니다.그러나 아두이노와 같은 MCU의 디지털 핀들은 제한된 전류와 전압을 출력하기 때문에 직접적으로 큰 부하를 다룰 수 없습니다. 따라서 트랜지스터, MOSFET, 릴레이 등을 활용하여 고전력 출력을 안전하게 처리하는 방법을 알아보겠습니다. 1. 아두이노의 핀당 최대 전류 및 칩 전체 전류 한계아두이노와 같은 마이크로컨트롤러(MCU)는 고전력을 직접 공급할 수 없으며, 데이터시트를 보면 출력 전류 제한이 명확하게 나와 있습니다.아두이노(ATmega328P) 출력 전류 스펙핀당 최대 전류: 40mA (추천 20mA 이하)VCC-GND 전체 최대 전류.. 2025. 3. 4. 55. ADC, DAC 1. 아날로그 입력(ADC, Analog-to-Digital Conversion)MCU에서 아날로그 신호를 읽을 때는 ADC(Analog-to-Digital Converter, 아날로그-디지털 변환기)를 사용합니다. ADC는 연속적인 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환하는 장치로, 센서 입력, 전압 모니터링, 오디오 신호 처리 등에 필수적입니다. 1) 12비트 ADC의 분해능분해능(Resolution)은 ADC가 입력 전압을 몇 단계로 나누어 측정할 수 있는지를 의미합니다.12비트(12-bit) ADC의 경우:12비트는 2¹² = 4096 단계로 나뉩니다.만약 ADC의 Reference 전압(Vref)이 0V ~ 3.3V라면,각 단계의 분해능 = 3.3V / 4096약 0.0008V(0.8mV) 단위로.. 2025. 3. 3. 54. 스위치2 1. 릴레이(Relay)의 종류와 특성릴레이는 낮은 전압으로 높은 전압을 제어하는 전자식 스위치입니다. 릴레이는 크게 전자기계식 릴레이(EMR, Electromechanical Relay)와 반도체 릴레이(SSR, Solid-State Relay)로 나뉩니다. 1) 전자기계식 릴레이(EMR) 내부에 코일과 기계식 접점이 있으며, 전류가 흐르면 자기장이 형성되어 접점이 움직이면서 전기 신호를 차단하거나 연결합니다. 기계적 접점이 존재하므로 물리적 마모가 발생하며, 수명이 제한적입니다. 소형 기기, 자동차, 산업용 제어 시스템에서 널리 사용됩니다. 전자기계식 릴레이 회로 예제(전원 인가/비인가..) #define RELAY_PIN 7 void setup() { pinMode(RELAY_PIN, O.. 2025. 3. 2. 이전 1 2 3 4 ··· 10 다음
