계전기(Relay) 의 외관과 사용법

사진의 좌측에 있는 것은 코일의 구동전압이 DC 12V의 소형 릴레이로, 접점은 전기적으로 독립된 것이 2개 있다. 접점의 내압[접점이 열려 있을 때에 인가할 수 있는 전압으로, 이 이상 인가하면 스파크(spark:불꽃)가 발생하거나 접점이 눌어붙고 만다]과 접점의 허용전류는 알 수 없지만, 수백 mA는 흘릴 수 있을 것으로 생각한다.

계전기(Relay)

계전기(Relay)(릴레이)란 코일에 전류를 흘리면 자석이 되는 성질을 이용하고 있다.

코일이 전자석으로 되었을 때 철판을 끌어 당겨, 그 철판에 붙어 있는 스위치부의 접점을 닫거나 열기도 한다.

릴레이(Relay)가 좋은 점은 전기적으로 독립된 회로를 연동시킬 수 있다는 점이다.

5V와 같은 저전압계로 구성된 회로의 동작에 의해 AC 100V계의 회로를 ON/OFF시키든가, 대전류의 회로를 ON/OFF시킬 수 있다.

릴레이는 기계적으로 접점을 닫거나 열기 때문에 일반적으로 고속 동작은 할 수 없다.

(특수 용도로 고주파 릴레이라는 것도 있어 고속 동작이 가능한 릴레이도 있다)

릴레이(Relay)도 여러 종류가 있으며, 코일에 가하는 전압(구동전압), 접점용량 등에 따라, 적절한 것을 선택할 필요가 있다.

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집적회로(Integrated Circuit: IC) 3단자 레귤레이터의 리드

메이커에 따라 리드선의 배치가 다르므로 모를 때는 매뉴얼을 살펴 볼 필요가 있다.

3단자 전압 레귤레이터

3단자 전압 레귤레이터를 사용함으로써 간단하게 IC 등에 사용하는 안정한 전압을 얻을 수 있다.

자동차에서 사용하는 경우, 전원으로는 +12～+14V의 전압이므로, 직접 IC 등의 전원으로는 사용할 수 없다.

이와 같은 경우에는 3단자 레귤레이터로 필요로 하는 전압으로 변환하여 사용할 필요가 있다.

3단자 레귤레이터는 출력보다 높은 입력전압을 제어하여 입력보다 낮은 안정한 전압을 출력하기 위한 것이다.

입력전압보다 높은 출력전압은 얻어지지 않는다.

형상은 트랜지스터와 같은 모양을 하고 있다. 

사진이 선명하지 못해 파악하기 어렵겠지만, 사진의 좌측에 있는 IC는 78L05라는 것이다.

크기는 트랜지스터의 2SC1815 등과 거의 같다.

출력은 +5V의 전압에서 전류는 100mA를 얻을 수 있다.

입력전압의 최대값은 +35V이다(메이커에 따라 다소 다를지도 모르지만).

사진의 우측에 있는 IC는 7805라는 것으로, 출력은 +5V의 전압에서 전류는 500mA～1A를 얻을 수 있다(방열기의 부착 방법에 따라 달라진다).

입력전압의 최대값은 +35V 정도이다.

출력전압의 종류는 5V, 6V, 7V, 8V, 9V, 10V, 12V, 15V, 18V, 20V, 24V 등이 있다.

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집적회로(Integrated Circuit: IC)는 트랜지스터, 저항, 콘덴서류를 고밀도로 집적하여 패키지화한 것이다.

트랜지스터나, 저항기, 개별 부품을 단지 아주 소형화했다고 하는 것이 아니라, 반도체, 저항체를 사용하지만 그 구조는 부품 그 자체의 것과는 같지 않으며, 실리콘의 기판에 인쇄 기술을 구사하여 트랜지스터 기능이나 저항, 콘덴서 기능을 형성한 아주 고밀도화시킨 것이다.

IC는 특수 용도를 포함하여 방대한 종류가 있다.

사진에서 좌측 위에 있는 것은 SN7400이라는 IC로, 2입력의 NAND 회로가 4개 내장되어 있다. 핀(pin) 수는 14핀으로 한쪽에 7핀씩 나열되어 있다. 이와 같은 형상의 IC를 DIP(Dual In Line Package)이라 부른다(DIL이라고 하는 경우도 있는 것 같다).

이에 대해 핀이 일렬로만 되어 있는 것을 SIP(Single In Line Package)라 부른다.

핀 수는 IC의 기능 등에 따라 다르며, 형상도 다양하다.

사진에서 좌측 아래에 있는 것은 14핀 DIP용의 IC 소켓이다.

교환할 필요가 없는 경우에는 IC를 직접 기판에 납땜해도 되지만, IC가 파괴되었을 때의 교환을 생각하면 IC 소켓을 사용하는 편이 문제가 발생했을 때, 쉽게 대처할 수 있어 편리하다. 시험 제작을 하는 경우, 만들고 부수는 일이 많기 때문에 IC 소켓을 사용하는 편이 좋을 것이다.

사진에서 우측 위에 있는 것은 소전력의 저주파 전력증폭용의 LM386N이다. 핀 수는 8핀이고, 최대출력은 660mW이다.

트랜지스터와 저항, 콘덴서를 사용하여 동등한 것을 만들려고 하는 경우에는 이렇게 작게 구성할 수 없으므로 IC의 간결하고 편리함을 알 수 있을 것이다.

사진에서 우측 아래에 있는 것은 TA7368P인데, 이것도 저주파 전력증폭용의 IC이며, 최대 1.1W의 출력을 낼 수 있다. 형상은 SIP 타입으로 9핀이다.

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트랜지스터(Transistor) 의 리드

트랜지스터(Transistor)의 종류에 따라 리드의 내용이 다르기 때문에 매뉴얼 등을 참조하여 확인할 필요가 있다.

2SC1815의 경우

품명이 인쇄되어 있는 평평한 면을 바라 보았을 때,

오른쪽 리드가 베이스

중앙의 리드가 컬렉터

왼쪽의 리드가 이미터 이다.

2SD880의 경우

품명이 인쇄되어 있는 면을 바라 보았을 때,

오른쪽 리드가 이미터

중앙의 리드가 컬렉터

왼쪽의 리드가 베이스

이며, 2SC1815와는 반대이다. 

트랜지스터(Transistor) 의 외관

트랜지스터(Transistor) 의 외관은 여러 가지가 있지만, 여기서는 가장 일반적인 두 종류만 실었다.

사진에서 좌측의 트랜지스터(Transistor) 는 2SC1815이라는 것으로, 디지털 회로에서 흔히 사용한다. 여러 용도에 사용할 수 있으므로 몇 개씩 낱개로 구입하기보다는 200개가 들어 있는 팩으로 구입하면 경제적이다.

사진에서 우측의 트랜지스터는 2SD880으로, 큰 전류를 취급하려는 경우에 사용한다.

트랜지스터(Transistor)는 기본적으로는 전류를 증폭할 수 있는 부품이다.

아날로그 회로에서는 매우 많은 종류의 트랜지스터(Transistor)가 사용되지만, 디지털 회로에서는 그다지 많은 종류는 사용하지 않는다.

디지털 회로에서는 ON 아니면 OFF의 2치신호를 취급하기 때문에 트랜지스터의 증폭 특성에 대한 차이는 별로 문제가 되지 않는다.

회로 기능은 대부분이 IC로 처리하는 경우가 많다.

디지털 회로에서 트랜지스터를 사용하는 경우는 릴레이라고 하는 전자석 스위치를 동작시킬 때(릴레이는 구동전류를 많이 필요로 하기 때문에 IC만으로는 감당하기 어려운 경우가 있다)나, 발광 다이오드를 제어하는 경우 등이다.

트랜지스터(Transistor)는 반도체의 조합에 따라 크게 PNP 타입과 NPN 타입이 있다.

그리고, 트랜지스터(Transistor)는 용도와 상기의 타입에 따라 다음과 같은 명칭이 붙여진다.

2SA××× PNP 타입의 고주파용

2SB××× PNP 타입의 저주파용

2SC××× NPN 타입의 고주파용

2SD××× NPN 타입의 저주파용

PNP 타입과 NPN 타입에서는 전류의 방향이 다르다.

마이너스 전압측을 접지로, 플러스 전압측을 전원으로 하는 회로의 경우, NPN 타입 쪽이 사용하기 쉽다.

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발광 다이오드(LED: Light Emited Diode)

발광 다이오드(LED: Light Emited Diode) 는 여러 종류가 있으므로 용도에 맞추어 선택할 수 있다.

주로 적색, 녹색이 많지만, 청색을 발광하는 LED도 있다.

사진에서 맨 우측에 있는 LED는 하나의 LED에 적색과 녹색의 것이 함께 들어 있는 것이다. 리드(다리)가 3개 나와 있는데, 중앙에 있는 리드가 공통단자이고, 한쪽이 적색용, 다른 한쪽이 녹색용이다. 제각기 점등시킬 수도 있고, 양쪽을 동시에 켜면 오렌지색으로 된다.

발광 다이오드(LED: Light Emited Diode) 의 극성의 확인 방법은 신품의 경우에는 리드선이 긴 쪽이 애노드, 짧은 쪽이 캐소드이다.

극성이 모르는 경우에는 1.5V의 전지를 접속하여 확인하거나, 테스터를 저항 측정 모드로 해서 확인한다.

테스터로 확인하는 경우에는 저저항 측정 레인지에서 적색과 흑색의 테스터 봉을 LED가 발광하도록 다이오드의 리드에 각각 접속한다. 발광하지 않을 경우에는 테스터 봉을 반대로 접속한다. 발광하고 있는 다이오드에 접속하고 있는 흑색의 테스터 봉쪽이 애노드이다. 테스터에 있어서 저항 측정 모드의 경우, 흑색 쪽에 플러스 전압이 나오고 있다.

다이오드 브리지(diode bridge)

교류전압을 직류전압으로 바꾸기 위해 정류용 다이오드를 사용한다. 하나의 다이오드에서는 반파정류(플러스와 마이너스가 교대로 변화하는 전압의 플러스측 또는 마이너스측 중에서 어느 한쪽만 사용한다)밖에 할 수 없지만, 다이오드를 4개 조합하면 전파정류를 할 수 있다. 4개를 조합한 것이 다이오드 브리지(diode bridge)이다.

사진은 다이오드 브리지의 예이다. 우측에 있는 것은 1A의 다이오드 브리지로, 직경이 10mm, 높이가 7mm의 원주형으로 되어 있다. 사진의 좌측에 있는 것은 4A의 다이오드 브리지로, 평판 모양을 하고 있다. 폭 19mm, 높이 16mm, 두께 6mm이다.

사진은 대전력용 다이오드 브리지이다. 전류용량은 15A까지 흘릴 수 있다. 또, 역전압 내압도 400V이다.

중심에 나사를 통과시키는 구멍이 뚫어져 있으며, 이 정도의 전류용량이라면 방열을 하기 위해 금속판에 나사로 고정할 필요가 있다. 크기는 1변이 26mm, 모듈 부분의 높이가 10mm이다.

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