이름 그대로 이 회로는 약 220V AC 메인 전원을 +12V와 -12V DC 두 전압으로 동시에 변환합니다. 이 회로의 특징은 두 전압을 동시에 얻을 수 있다는 점입니다.
회로가 동일 크기의 양과 음 전압을 동시에 필요로 하는 특정 애플리케이션에서 필수적이며, 듀얼 전원이 필요한 곳에서 장비 손상 없이 정상 동작하게 합니다. 간단한 회로로 이 문제를 해결하며, 여기서는 듀얼 전원 공급 회로 설계와 구축 방법을 다룹니다.
아래 회로도와 정확히 동일하게 부품을 연결하십시오.
범용 섀시 마운팅 메인 트랜스포머입니다. 240V 1차 권선과 센터 탭 2차 권선을 가집니다. 트랜스포머는 AC 240V를 DC 12V로 강압하는 강압 트랜스포머 역할을 합니다.
트랜스포머는 AC 전압을 조절하는 전기 장치입니다. 승압 또는 강압 설계가 가능해 전압 조절 기능을 합니다. 작동 원리는 간단합니다. 두 권선이 서로 가까이 배치되어 있습니다.
교류가 흐르면 자기장이 발생하고, 두 코일 간 상호 유도 작용으로 전력 전달이 가능합니다. 이 변화하는 자기 플럭스가 2차 권선에 기전력 또는 전압을 유도합니다. 트랜스포머 코어로 가장 흔히 쓰이는 것은 고투자율 실리콘 강판입니다. 트랜스포머 회로도는 아래와 같습니다.
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1N4007은 PN 접합 정류 다이오드입니다. 전류가 한 방향으로만 흐르도록 허용합니다. 프리휠링 다이오드 애플리케이션, 범용 전원 공급 장치 정류, 인버터, 컨버터 등 다양한 실생활 용도가 있습니다.
| 1N4007 다이오드 핀아웃 | ||
|---|---|---|
| 핀 번호 | 핀 이름 | 극성 |
| 1 | 애노드(Anode) | +극 |
| 2 | 캐소드(Cathode) | -극 |
위 그림은 1N4007의 심볼과 실물 사진입니다. 전기 회로 부품의 이해는 해당 소자의 전기적 특성을 알 때 크게 향상됩니다.
| 1N4007 전기적 특성 | ||
|---|---|---|
| 파라미터 | 값 | 단위 |
| 정방향 전압 (1.0A에서) | 1.1 | V |
| 역방향 전류 (25°C에서) | 5 | μA |
| 총 정전용량 (1.0MHz에서) | 15 | pF |
| 최대 정격 역방향 전류 (75°에서) | 30 | μA |
| 평균 정류 순방향 전류 | 1 | A |
| 피크 반복 역방향 전압 | 1000 | V |
1N4007 다이오드 특징:
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이 다이오드는 임베디드 시스템에서 많은 실생활 용도가 있으며 주요 애플리케이션은 다음과 같습니다.
두 유형의 전압 레귤레이터 중 IC 7812는 공통 그라운드 기준으로 양의 출력 전압을 생성하는 타입입니다. 유사한 78** 패밀리 IC인 7912로는 공통 그라운드 기준 음의 전압을 생성할 수 있습니다.
TO-3, TO-92, 표면 실장 패키지 등 다양한 패키지로 판매되지만 가장 흔히 TO-220 패키지로 구할 수 있습니다. IC 정상 동작을 위한 입력 전압 임계값이 있습니다.
IC에 입력되는 전압은 예상 출력 전압보다 높아야 하며, 그 차이가 2.5V 이상이어야 합니다. 전압 임계값뿐 아니라 전류 임계값도 있어 출력 전류보다 약 1암페어 높아야 합니다.
IC 7812 장점
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IC 7812 핀아웃
IC는 3핀입니다. 'in' 표시 핀이 양의 입력, 'out' 표시 핀이 양의 출력, 나머지 한 핀은 입출력 공통 그라운드입니다.
7812 IC와 달리 7912는 출력을 +12V가 아닌 -12V로 고정하는 정류 기능을 가집니다. 모든 음전압 레귤레이터 중 7912가 가장 흔합니다. IC 7912는 79**라는 대형 전압 레귤레이터 IC 시리즈에 속하며, 끝자리가 12이므로 출력에서 -12V를 제공합니다.
7812 IC와 유사한 특징이 많으며 일부는 다음과 같습니다.
3핀을 나타내는 IC 회로도는 아래와 같습니다.
이 IC의 일부 애플리케이션:
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듀얼 전원 회로 작동은 4단계로 설명할 수 있습니다.
회로 입력이 메인 전원이므로 원하는 출력에 근접한 값으로 전압을 낮춰야 합니다. 여기서는 트랜스포머 출력을 약 12V로 고려했습니다.
센터 탭 트랜스포머 1차측을 메인에 연결하고 2차측 다른 쪽에서 약 24V 출력을 얻습니다. 센터 탭 트랜스포머를 사용했기 때문입니다. 센터 탭 트랜스포머 2차측 양단 측정 시 24V가 나옵니다.
하지만 각 단자를 센터 탭 기준으로 측정하면 12V가 나옵니다. 탭 양측은 같은 크기지만 극성이 반대인 전압을 생성합니다. 이렇게 1단계에서 크기 12V로 같고 180° 위상차인 두 AC 전압을 얻었습니다.
반대 극성 12V를 생성하는 양쪽 2개 단자를 브리지 정류 회로(여기서는 풀 브리지 정류기)에 연결합니다. 정류기가 AC 전압을 DC로 변환합니다. 이는 다이오드로 구성된 컨버터 회로입니다.
이 듀얼 전원 회로에서 다이오드 브리지는 6A 정격 전류, 400V 정격 전압 다이오드로 구성됩니다. 이 값들은 메인 전원에서 입력이 들어오므로 이를 고려해 선정되었습니다.
정류 회로는 본질적으로 출력에 리플을 생성합니다. 리플이 있는 출력은 회로를 제대로 구동할 수 없습니다. 리플을 필터링해야 합니다. 이 작업은 필터 역할을 하는 커패시터로 수행합니다. 회로에 사용된 커패시터 값은 2200μF, 25V 정격으로 리플이 매우 적은 12V DC 전압을 생성합니다.
커패시터 출력을 구동할 회로에 직접 연결하면 안 됩니다. 커패시터는 필터 회로에만 연결되어 12V로 충전되지만, 다른 회로도 연결되면 그에 맞춰 변동해 제대로 된 출력을 내지 못합니다.
그래서 레귤레이터가 필요합니다. 이 회로에서 사용된 전압 레귤레이터는 7812와 7912로, 양극성과 음극성 12V DC 전압을 모두 생성합니다.
산업기술
전력 송전 시 그리드 와이어의 저항으로 인해 약 24%(세계자원연구소 기준)의 전력 손실이 발생합니다. 니콜라 테슬라가 제안한 무선 전력 전송(WPT, Wireless Power Transfer) 시스템은 전자기 유도 방식을 이용해 전기를 전송함으로써 에너지 손실을 줄이고 효율적인 에너지 전송을 실현하고자 합니다. WPT 기술은 공진(resonance), 태양전지(solar cells), 마이크로파 전력 전송(microwave power transmission)의 세 가지 시스템을 사용합니다. 1. 무선 전력 전송 회로란? 무선
로직 레벨 변환, 신호 버퍼링, 발진 회로 등에서 CD4049 헥스 인버터(Hex Inverter)는 수십 년간 검증된 표준 부품입니다. CMOS 공정으로 저전력, 고내노이즈, 넓은 전압 범위(3~15V)를 제공하며, 6개의 독립적인 인버터 게이트를 내장해 다용도로 쓰입니다. 이 글에서는 데이터시트 핵심 특성, 핀아웃, 주요 응용, 그리고 터치 온오프 스위치, 바운스리스 스위치, 구형파 발진기 등 실전 회로 3가지를 단계별로 제작하는 방법을 안내합니다. 1. CD4049 주요 특성 (데이터시트 요약) 동작 전압: 3V ~ 1
