月: 2023年10月

LED 드라이버란?

LED 드라이버는 LED를 안정적으로 구동하고 안전하게 제어하기 위한 집적회로(IC)를 말합니다.

LED 드라이버인 제어 IC 내에는 다양한 기능을 내장할 수 있지만, 기본이 되는 기능은 LED 전용 스위칭 전원이며, LED는 전류 값에 따라 발광량이 변동하고, 색상에 따라 전류 값이 달라지기 때문에 안정적인 구동을 위해서는 높은 정밀도의 전류 제어가 필요합니다.

이를 위해서는 정전류 회로에 의한 제어가 매우 중요하며, 이것이 LED 드라이버의 주요 기능입니다. LED 드라이버는 광원용, 조명용 등 용도에 따라 적절한 제어를 할 수 있는 전용 제품이 각 제조사에서 다양하게 출시되고 있습니다.

LED 드라이버의 사용 용도

LED 드라이버의 사용 용도는 이름에서 알 수 있듯이 LED의 구동 제어용으로 사용되지만, 최근에는 조명기구에 형광등이 아닌 저소비전력과 수명이 긴 LED를 채용하는 것이 주류가 되면서 LED 드라이버도 조명용이 많이 판매되고 있습니다.

조명기구는 밝기 조절이 요구되는 경우가 많으며, 특히 LED 드라이버의 경우 엄격한 전류 제어가 중요합니다. 최근에는 SDGs로 대표되는 에너지 절약 추진의 관점에서 LED를 조명으로 전환하는 요구도 많아 고효율의 조명이 요구되고 있습니다.

이외에도 가전제품이나 자동차 등에 탑재되는 표시등으로도 LED를 채택하는 것이 대세이며, 이러한 용도로 전용 LED 드라이버가 개발되고 있는 실정입니다.

LED 드라이버의 원리

LED는 ‘Light Emitting Diode(발광 다이오드)’의 약자로, PN 접합의 순방향 바이어스 인가 시 발광하는 반도체 소자를 말하며, LED 드라이버의 원리는 이 반도체 소자의 다이오드 부분에 순방향 전류를 적절히 바이어스 공급하기 위한 회로를 내장하고 있다는 점에 있습니다. LED 드라이버는 IC에 집적된 정전류 발생 회로와 제품에 따라 PWM 제어 회로, SPI 및 I2C 인터페이스를 함께 내장하고 있습니다.

일반적으로 LED의 발광량은 흐르는 전류의 크기에 따라 변동하는데, LED는 전류 값에 따라 발광색(발광 파장)도 동시에 변화합니다. 또한, 전류를 너무 많이 흘리면 소자 수명에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 LED의 발광 특성에 따라 광량, 색조, 발광 효율 등을 고려하여 사용하는 LED에 최적의 전류 값을 정밀하게 제어하면서 흘려보내야 하는데, 이를 위해 LED 드라이버가 사용되고 있습니다.

LED 드라이버는 단일 기능의 경우 디스크리트 제너다이오드나 MOSFET 등을 조합하여 구성할 수 있지만, 여러 개의 LED를 직렬 또는 병렬로 연결하여 최적 전류값이 다른 다양한 발광 색상의 LED를 조합하여 동작시키고자 하는 경우, 요구 사양을 만족시키기 위한 IC가 사용되고 있습니다. 사용되고 있습니다.

LED 드라이버의 기타 정보

1. LED 드라이버의 드라이버 형식

LED 드라이버에 사용되는 드라이버 형식은 선형형, 승압형 등 다양한 형식이 있습니다.

선형형
DCDC 컨버터를 내장하지 않고 MOSFET과 저항 등으로 정전류 제어를 하는 회로 형태입니다. 단일 기능이기 때문에 소형화 및 비용 절감은 가능하지만, 입력 전압이 높을 때 MOSFET의 손실이 크다는 단점이 있습니다.

승강압형
LED의 단수 증가에도 대응할 수 있는 승압 기능과 강압 시 손실 증가를 억제하여 고효율 동작이 가능한 회로 형태입니다. 그러나 회로가 복잡하고 비용도 높기 때문에 용도에 따라 승압이나 강압만 대응 가능한 LED 드라이버 형식도 널리 보급되고 있습니다.

2. PWM 제어

LED 드라이버에는 조광을 위해 PWM 제어가 널리 사용되고 있습니다. 드라이버의 DC 전류값을 조정하는 방식에서는 효율 저하로 인한 발열 영향의 문제와 전류 변화에 따른 파장 변화(발광색 변화)의 문제가 있기 때문입니다.

PWM 제어 드라이버의 경우, 직사각형 펄스의 폭(듀티비)을 조정하여 겉보기 전압을 가변하면 되기 때문에 조광에 따른 전력 손실이 발생하지 않습니다. 이러한 드라이버에서 LED의 디밍은 반고정 저항으로 하는 경우가 많으며, 반고정 저항을 제거하고 볼륨으로 교체하면 볼륨으로 조절 가능한 LED 드라이버가 됩니다.

LED의 밝기는 펄스의 듀티 사이클에 비례하는데, ON/OFF 사이클이 너무 느리면 사람의 눈으로 식별할 수 있어 조명이 깜빡이는 현상이 발생합니다. 따라서 PWM 제어의 설정 주파수에 주의를 기울여야 합니다.

3. 시리얼 인터페이스

가전제품이나 자동차 계기판에는 여러 가지 색상의 LED가 사용되는 경우가 많습니다. 제어하는 LED의 종류와 수량에 따라 ON/OFF나 바이어스 값의 아날로그 신호 교환만으로는 IC 연결이 어려울 수 있습니다. 이러한 경우에는 SPI나 I2C와 같은 몇 개의 선으로 디지털 제어가 가능한 시리얼 인터페이스가 사용됩니다.

시리얼 인터페이스 기능을 가진 LED 드라이버에는 수백 개의 LED를 동시에 제어할 수 있는 대규모 제품이나 채널별 밝기 제어 및 진단이 가능한 제품도 있습니다.

리니어 레귤레이터 IC란?

그림 1. 리니어 레귤레이터의 종류

리니어 레귤레이터 IC는 안정적인 전압을 출력하는 전자부품입니다.

입력된 전압에 대해 저항이나 반도체 소자의 전압 강하를 이용하여 일정한 전압을 출력 단자에서 출력합니다. 입력 전압에 비해 출력 전압이 작으면 그 전압차 손실이 커지기 때문에 소전력으로 동작하는 회로나 센서 등의 전원으로 활용되고 있습니다.

리니어 레귤레이터 IC 중에서도 반도체 소자를 이용한 능동 가변 저항 소자를 직렬로 연결한 것이 직렬 레귤레이터, 병렬로 연결한 것이 션트 레귤레이터입니다.

리니어 레귤레이터 IC의 사용 용도

리니어 레귤레이터 IC는 소전력으로 동작하는 전자기기나 정밀기기 등의 전원부로 사용되고 있습니다. 회로가 단순하기 때문에 저가형 제품이 많고, 공급하는 전원 전압의 안정성이 뛰어나며, 노이즈가 적은 것이 특징입니다.

리니어 레귤레이터 IC 중에서도 직렬 레귤레이터는 능동 가변 저항 소자로 전압 강하를 할 때 발열이 발생하기 때문에 IC의 절대 최대 사용 온도를 넘지 않도록 해야 합니다. 레귤레이터 IC의 발열이 큰 경우에는 필요에 따라 외부 방열판을 부착하는 등의 조치를 취해야 합니다.

선형 레귤레이터 IC의 원리

일반적인 3단자 레귤레이터 중 하나는 선형 레귤레이터 IC로, 3단자 레귤레이터는 입력 단자, 출력 단자, 접지 단자의 세 가지 단자를 가지고 있으며, 3단자 레귤레이터의 구조는 기본적으로 동일합니다.

입력 단자에 전원을 연결하고, 입력 단자와 접지 사이에 입력 커패시터를 연결하고, 출력 단자와 그랜트 사이에도 출력 커패시터를 연결하면 출력 단자에서 일정한 전압이 출력됩니다.

그림 2. 3단자 레귤레이터의 원리

리니어 레귤레이터 IC의 내부는 트랜지스터와 FET를 이용한 능동 가변 저항 소자와 기준 전압원 등으로 구성된 제어회로로 구성되어 있습니다. 제어회로에서는 능동가변저항 소자를 통과한 전압을 측정하여 피드백 제어를 하고, 능동가변저항 소자의 저항값을 제어함으로써 출력단자에서 출력되는 전압의 크기를 일정하게 제어합니다.

능동가변저항소자에서는 일정 전압 이상의 전압 강하가 발생하기 때문에 안정적으로 전원을 출력하기 위해서는 드롭아웃 전압이라고 하는 입력 전압과 출력 전압의 차이의 최소값보다 큰 입력 전압이 필요합니다. 보통은 1.5V 정도이지만, 최소 입력 전압에 주의하여 IC를 선정할 필요가 있습니다.

리니어 레귤레이터 IC의 기타 정보

1. 3단자 레귤레이터 사용 시 주의사항

3단자 레귤레이터의 방열
3단자 레귤레이터는 불안정한 입력 전압을 트랜지스터나 FET 등의 능동 가변 저항 소자를 사용하여 안정적인 출력 전압을 얻는 것이지만, 입출력 단자 간의 전압차와 출력 단자에서 흐르는 전류(출력 전류)의 곱이 레귤레이터 내부의 열이 되어 전력을 소비합니다. 따라서 입력 전압과 출력 전압의 차이가 클수록, 그리고 출력 전류가 클수록 발열량이 많아집니다.

따라서 3단자 레귤레이터를 사용할 때는 방열 설계가 중요한 요소입니다. 3단자 레귤레이터에 적절한 방열판을 설계하여 효율적으로 방열할 수 있도록 설치해야 합니다.

3단자 레귤레이터의 기판 설계
3단자 레귤레이터는 출력 전압을 피드백하여 항상 안정적인 전압을 출력하도록 동작합니다. 따라서 입력단자-GND간과 출력단자-GND간에 연결하는 커패시터는 매우 중요한데, 특히 출력단자의 커패시터가 적절하지 않으면 출력전압이 발산될 우려가 있습니다.

일반적으로 3단자 레귤레이터 제조사가 권장하는 커패시터를 선정하게 되는데, 이 경우에도 커패시터를 최대한 3단자 레귤레이터 근처에 배치하고, 3단자 레귤레이터와 커패시터 사이의 기판 패턴을 짧게 설계해야 합니다.

3단자 레귤레이터의 보호
입력이나 출력에 어떤 이상 전압이 가해질 것으로 예상되는 경우, 3단자 레귤레이터를 보호하는 회로가 필요합니다. 입력 측에 순간적인 고전압이 가해질 우려가 있는 경우, 입력에 댐핑 저항이나 제너 다이오드를 추가하여 그 고전압을 클램프하십시오.

입력 전압이 출력 전압보다 떨어질 가능성이 있는 경우에도 대책이 필요합니다. 어떤 이유로 입력 전압이 크게 떨어질 경우, 일정한 출력 전압을 유지하기 위해서는 출력 단자에 커패시턴스가 큰 커패시터를 연결해야 합니다. 그 반작용으로 전원을 끌 때 등 일시적으로 입력단자 전압보다 출력단자 전압이 더 높은 전압이 될 수 있습니다.

또한, 복수의 전원을 조합한 회로에서는 다른 전원에서 역류하여 출력 전압이 입력 전압보다 높아질 가능성도 있습니다. 이에 대한 대책으로 출력 단자에서 입력 단자 방향으로 전류가 흐르도록 보호 다이오드(입력 측을 캐소드, 출력 측을 애노드에 연결)를 부착하는 방법이 있습니다.

2. LDO형 레귤레이터의 특징

그림 3. LDO형 레귤레이터의 특징

3단자 레귤레이터는 드롭아웃 전압(입력전압 대비 출력전압의 하락폭)의 크기에 따라 ‘표준형’ 또는 ‘LDO형’으로 분류됩니다.

표준형의 드롭아웃 전압은 3.0V 정도이지만, LDO형은 드롭아웃 전압이 1.0V 이하로 표준형보다 작은 것이 특징입니다. 참고로 LDO는 Low Drop Out의 약자입니다. 입력 전압을 12V, 출력 전압을 5V로 하는 조합이 일반적이었던 시절에는 12V에서 5V로 변환하는 데 3단자 레귤레이터가 많이 사용되었습니다. 이 경우 드롭아웃 전압이 3V 정도인 표준형 레귤레이터도 문제없이 사용할 수 있었습니다.

그러나 3.3V 계열의 디지털 IC가 주류가 되어 입력 전압이 5V, 출력 전압이 3.3V의 조합이 되면서 기판 상에서 5V를 3.3V로 변환하기 위해 LDO형 레귤레이터를 채용하는 것이 필수적으로 요구되었습니다. 바이폴라 트랜지스터를 사용한 표준형 출력회로는 NPN 트랜지스터 2개를 달링턴 연결한 구성이지만, LDO형 출력회로는 PNP 트랜지스터 1개로 구성됩니다. 이로써 작은 드롭아웃 전압으로 동작할 수 있게 되었습니다.

쇼크 업소버란?

쇼크 업소버는 기계나 건축물의 진동을 줄여주는 장치입니다.

승용차나 모터사이클은 서스펜션 외에 쇼크 업소버를 이용해 지면으로부터의 충격을 완화합니다. 완충장치에 부착된 스프링이 충격을 흡수해 편안한 승차감을 제공합니다.

쇼크 업소버가 노화로 인해 고장나면 충격 흡수 능력이 떨어지고 브레이크가 잘 걸리지 않아 매우 위험하다. 또한, 코너링이 어려워지는 경우도 있습니다.

쇼크 업소버의 사용 용도

완충 장치는 주로 차량에 사용되는 장치입니다. 다음은 쇼크 업소버의 사용 용도의 일례입니다.

• 자동차, 버스 등 승용차
• 오토바이, 산악자전거 등의 이륜차
• 철도 차량

이들 차량은 지면을 달릴 때 발생하는 충격을 흡수하기 위해 완충장치가 장착되어 있습니다. 승용차에는 신축식 실린더형 쇼크 업소버가 사용되며, 차고가 낮은 모터스포츠 차량에는 스프링의 위치를 조절할 수 있는 차고 조절식이 사용되기도 합니다.

주택 등의 제진에는 오일 댐퍼나 면진 댐퍼라고 불리는 완충장치가 사용되기도 합니다.

쇼크 업소버의 원리

완충 장치에는 회전식과 신축식이 있으며, 차량에는 신축식이 사용되는 경우가 많습니다.

신축식 완충 장치는 스프링 내부에 완충 장치가 내장되어 있습니다. 충격을 받아 진동하는 스프링의 에너지를 실린더가 받아 유압 내부를 천천히 움직여 진동을 흡수합니다.

이때 진동 에너지를 열에너지로 변환하기 때문에 완충기는 열을 갖게 됩니다. 또한, 신축식 완충기는 다시 단통식과 복통식으로 구분할 수 있습니다.

1. 단통형

단통형은 복통형보다 구조가 더 간단합니다. 일부 오일로 채워진 실린더 내부를 스프링의 진동을 전달하는 로드에 의해 피스톤이 오르내립니다. 피스톤에는 유압이 가해져 진동이 감쇠되고 충격이 흡수됩니다.

2. 복통식

복통식은 단통식과 구조가 거의 동일합니다. 단통형 실린더 바깥쪽에 오일 밸브가 달린 실린더가 하나 더 있어 단통형보다 더 견고하게 설계되어 있습니다. 복통식은 많은 승용차에 장착되어 있습니다.

쇼크 업소버의 열화로 인한 오일 누출은 주행거리와 열화 속도에 영향을 미치므로 정기적인 유지보수가 필요합니다.

쇼크 업소버 선택 방법

충격 흡수 장치를 선택하는 대략적인 절차는 다음과 같습니다.

• 사용 조건 확인
• 조건에 따라 완충기를 잠정적으로 선정
• 충돌의 총 에너지를 계산
• 등가질량 계산하기
• 가선정된 제품 평가 실시

선정 시 반드시 확인해야 할 항목은 충돌물의 최대 질량과 최대 속도, 그리고 최대 추력입니다. 특히 자유낙하나 실린더에 의한 추력이 발생하는 경우에는 이를 잊지 말고 총 에너지에 추가하도록 주의해야 합니다.

등가질량은 중량효과치라고도 하며, 각 제품마다 허용범위가 정해져 있습니다. 허용 범위를 초과하면 쇼크 업소버의 스트로크 종단에서 높은 반력이 발생하여 충격흡수 불량을 유발합니다. 등가 질량이 제품 카탈로그에 기재된 허용 범위를 초과하는 경우에는 다른 충격 흡수 장치를 고려해야 합니다.

쇼크 업소버의 기타 정보

쇼크 업소버의 수명

쇼크 업소버는 시간이 지남에 따라 성능이 저하됩니다. 자동차의 쇼크 업소버 성능이 저하되면 타이어와 브레이크 패드가 더 빨리 마모됩니다. 그대로 주행하면 충격 흡수 장치 본체가 파손되거나 오일 누출이 발생할 수도 있습니다.

자동차의 차체 내구성은 일반적으로 10만km 또는 10년이 일반적입니다. 쇼크 업소버의 교체 주기는 8만km로 알려져 있다. 하지만 수명은 주행하는 도로와 운전 방식에 따라 달라질 수 있습니다.

고속도로나 산길은 차량에 가해지는 부하가 커서 충격흡수장치의 열화가 진행되기 쉽습니다. 주행거리와 회전수에 상관관계가 있는 타이어 등과 달리 명확한 교체 시기를 알기 어려운 것도 충격흡수장치의 특징입니다. 따라서 시기를 정하고 정기적으로 유지보수를 하는 것이 중요합니다.

차량용 릴레이란

차량용 릴레이는 말 그대로 자동차의 전장품 제어에 적합하도록 설계된 계전기를 말합니다.

용도별로 수많은 차량용 릴레이가 존재합니다. 각 자동차 제조사마다 전기 회로 설계가 다르기 때문에 자동차 제조사의 규격에 맞게, 또 부하별로 다양한 릴레이가 제조, 판매되고 있습니다.

최근에는 자동차 고장 시 전장품 수리를 할 때, 전기회로 내 고장난 차량용 릴레이를 모듈별로 한꺼번에 교체함으로써 신속한 수리 대응이 가능해졌습니다.

차량용 릴레이의 사용 용도

차량용 릴레이는 자동차의 제어와 관련된 전기회로의 릴레이로 사용됩니다. 한 마디로 차량용 릴레이라고 해도 그 종류는 매우 다양하며, 헤드라이트나 테일램프 등의 램프 제어에 사용되는 릴레이, 파워 윈도우나 도어 미러 등의 동작에 사용되는 모터 제어 관련 릴레이 등이 있습니다.

또한, 에어컨이나 뒷유리 히터를 제어하기 위한 릴레이, 배터리 충전에 필요한 회로에 사용되는 것 등 자동차의 전기 회로에서 빼놓을 수 없는 존재입니다.

차량용 릴레이의 특징

그림 1. 일반적인 릴레이 구조 예시

차량용 릴레이의 일반적인 구조는 철심에 에나멜선 코일을 감은 전자석부와 가동 접점 및 고정 접점을 이용한 간단한 구조로, 전자석에 통전하여 가동 접점을 움직여 전기 접점을 개폐하여 전기회로를 제어합니다.

기본적으로 제어 릴레이로서 특별한 구조가 있는 것은 아니지만, 경량화와 내진동성 및 내구성을 고려한 설계가 특징입니다. 자동차의 무게는 연비와 주행 성능에 영향을 미칩니다. 차량용 릴레이 하나하나의 무게는 가볍지만, 한 대의 자동차에는 수많은 차량용 릴레이가 사용되기 때문에 그 무게를 줄이는 것이 중요합니다.

또한, 자동차에 사용되는 전장품은 가전제품과 달리 주행 및 가솔린 엔진 등에서 오는 진동에 항상 노출되어 있습니다. 자동차의 내구성을 높이기 위해서도 내진동성, 내구성이 뛰어난 릴레이가 사용됩니다.

그 외에도 작동 소음이 적다는 것도 장점으로 꼽을 수 있습니다. 파워 윈도우 작동 등 모터 제어에 사용되는 차량용 릴레이는 소형으로 저소음 설계되는 경우가 많다. 또한, 각 자동차 제조사의 사양 요구에 맞춰 대량 생산에 적합한 구조로 되어 있는 것도 특징 중 하나입니다.

차량용 릴레이의 종류

차량용 계전기는 그 구조에 따라 다양한 종류의 계전기가 있습니다.

1. 힌지형 릴레이

전자석에 발생한 전자기력에 의해 철편(가동 접점)을 흡입하고, 그 동작에 따라 접점을 ON/OFF합니다. 그림 1의 릴레이에서 전자석에 통전 중일 때는 철편(가동 접점)이 전자석에 이끌려 a 접점은 ON, b 접점은 OFF가 됩니다. 통전이 끝나면 복귀 스프링의 복원력에 의해 철편은 원래 위치로 복귀하여 a 접점은 OFF, b 접점은 ON이 됩니다.

2. 플런저형 릴레이

그림 2. 플런저형 릴레이 구조 예시

플런저가 전자기력에 의해 흡입되어 코일에 꽂히면 플런저 측에도 전자기력이 발생하여 강한 흡입력을 얻을 수 있습니다. 이 구조는 플런저의 이동 거리를 크게 할 수 있기 때문에 대형 릴레이 접점을 제어할 수 있다는 장점이 있습니다.

사용 예로는 아래와 같은 EV용 릴레이(SMR)가 있습니다. 리드 릴레이는 한 쌍의 자성 리드를 이용한 접점 구조로 되어 있습니다. 코일을 유리관 주위에 감아 리드를 움직여 접점을 ON/OFF하는 방식입니다.

3. EV용 릴레이 (SMR)

그림 3. EV용 릴레이 (SMR) 사용 예시

차량용 릴레이 중에는 EV용 릴레이가 있습니다. 이 릴레이는 SMR(System Main Relay)이라고 불리며, 차량의 고전압 배터리에서 나오는 대전력을 구동용 인버터 등으로 보내는 도중에 고전압 회로에 삽입하여 대전력을 개폐하는 역할을 합니다.

차량이 충돌하면 이 SMR을 제어하여 고전압 배터리를 분리하여 감전 등 2차 재해를 방지하는 역할을 하는데, EV용 릴레이는 고전압의 직류를 단시간에 차단할 수 있어야 하며, 소형화 및 경량화가 요구됩니다.

절연 증폭기란?

절연 증폭기 (영어: isolation amplifier)는 입력과 출력 신호 사이를 전기적으로 절연하면서 신호를 전달할 수 있는 증폭기입니다.

절연 증폭기는 마이컴 제어 보드와 같은 인쇄 기판의 입력 회로나 출력 회로에 내장되어 외부에서 들어오는 신호를 직류로 절연하여 정확한 계측을 가능하게 합니다. 따라서 일반적으로 계측기나 의료기기 등에 사용됩니다.

또한 사용자의 안전을 보장하는 역할도 합니다. 감전 방지, 신호 분기, 높은 접지 전위 대책, 노이즈 대책 등이 특징입니다.

절연 증폭기의 사용 용도

절연 증폭기는 높은 접지 전위로 인한 역주행 전류를 제거하여 전원을 보호합니다. 또한, 노이즈 발생원이 많은 환경에서도 설치할 수 있습니다. 구체적인 사용 용도는 다음과 같습니다.

• 열차 차량
  가선 전압, 전류 모니터링, 구동 동력계통 모니터링, 차량 간 제어 신호 인터페이스 등
• 발전 설비
  발전부-제어부 간 인터페이스, 직렬로 연결된 각 배터리 셀-태양전지 셀의 단자 전압 감시, 파워 컨디셔너 제어 신호의 전송 용도 등
• FA 관련
  각종 센서-제어기기 간 인터페이스, 대형 전원의 제어신호 전송 용도 등
• 기타
  의료기기, 반도체 제조장치, 통신기기, 계측기기 등

회로의 요소에 내장하여 장비가 고장 났을 때에도 사용자가 감전되지 않도록 안전 대책으로 작용합니다.

절연 증폭기의 원리

절연 증폭기는 회로가 접지나 전원 공통에 의해 서로 영향을 받지 않도록 회로를 완전히 분리하여 절연하면서 회로 동작을 하는 타입의 증폭기입니다. 주요 신호 전달 방식은 광, 자기, 정전 용량식 등이 있으며, 그 중 자기 방식의 동작은 다음과 같습니다.

절연 증폭기의 입력 신호는 먼저 입력측의 버퍼 앰프1로 들어갑니다. 이 증폭기는 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스의 특성을 가지고 있습니다. 아이솔레이션 앰프의 출력 측에 설치되는 것은 유사한 버퍼 앰프 2입니다.

두 버퍼 증폭기 사이에는 절연 회로가 있지만, 입력 측과 출력 측과는 직류로 완전히 절연되어 있습니다. 절연 회로에는 신호 트랜스포머가 있고, 1차측과 2차측 코일에 각각 스위칭 소자가 연결되어 있으며, 두 개의 스위칭 소자를 동시에 켜고 끄는 것을 반복하여 동기 정류를 할 수 있습니다.

그러면 동기 정류를 통해 1차측에 들어온 신호 전압과 동일한 전압이 2차측에 전달됩니다. 따라서 신호 트랜스포머의 1차측과 2차측이 완전히 절연된 상태에서도 2차측에서 신호를 꺼낼 수 있습니다.

절연 증폭기의 특징

절연 증폭기에는 다음과 같은 특징이 있습니다.

• 출력측에서 입력측으로 전류가 누설되지 않아 감전되지 않아 안전성을 확보할 수 있습니다.
• 입력과 출력 사이에 고전압이 존재해도 동작하기 때문에 고전압부의 신호 증폭이 가능합니다.
• 입력과 출력 사이에 매우 큰 노이즈가 있어도 동작하여 동상 노이즈 제거가 가능합니다.
• 내전압이 높습니다. (수천 볼트의 제품이 많습니다.)

절연 증폭기의 기타 정보

1. 절연 증폭기의 전원

절연 증폭기의 절연 변압기에는 신호 변압기 외에 전원 변압기가 설치되어 있습니다. 전원 변압기의 1차측에는 발진기의 구형파가 더해져 2차측에도 동일한 구형파가 발생합니다.

발진기의 발진 주파수는 아이솔레이션 앰프의 주파수 특성에 맞게 설정되며, 50kHz~100kHz 정도의 구형파 발진기입니다. 전원 변압기의 전압은 1차측, 2차측 모두 각각 스위칭 소자를 구동합니다.

전원 변압기도 1차측과 2차측이 직류적으로 절연되어 있으며, 1차측과 2차측의 버퍼 앰프의 전원도 전원 변압기의 1차측 및 2차측에서 공급됩니다.

2. 절연 증폭기의 포토 커플러

절연 증폭기의 신호 전송이 광식인 경우 포토 커플러를 사용합니다. 이 포토커플러는 입력과 출력을 서로 완전히 분리된 절연회로로 만들거나, 서로 다른 전위의 신호를 감지할 때 등에 사용되는 절연 증폭기 회로에 사용되는 광 IC입니다.

락인앰프란?

락인앰프는 입력된 신호에서 특정 주파수를 가진 성분의 신호를 추출할 수 있는 회로를 가진 장치입니다.

락인앰프는 기준인 기준 신호와 입력 신호를 장치 내에서 믹서로 곱하여 노이즈를 제거하고, 저역 통과 필터를 통해 원하는 특정 주파수의 신호를 추출합니다. 시상수라는 장치 고유의 값이 설정되어 있으며, 시상수가 클수록 출력 신호의 흔들림을 줄일 수 있습니다.

락인앰프의 사용 용도

락인앰프는 특히 분광 측정과 같은 광학 분야에서 많이 사용됩니다. 때로는 현미경과 함께 사용되기도 합니다. 락인 앰프의 구체적인 사용 용도는 천체 관측과 같은 우주 물리학 측정, 나노미터 단위의 박막의 분광 측정 등 미약한 신호를 검출하는 실험입니다.

두께가 수백 나노미터 이하의 박막 등 시료 유래의 신호가 약한 측정에서는 락인 앰프와 같은 신호 증폭, 노이즈 제거를 하는 장치가 필수적입니다. 이외에도 형광현미경이나 라만분광현미경, 원자간력현미경 등의 프로브 현미경에서 사용되는 경우가 많습니다.

락인앰프의 원리

락인앰프의 작동 원리는 입력 신호를 프리앰프로 증폭한 후, 기준인 기준 신호와 믹서로 곱하고, 저역 통과 필터로 불필요한 노이즈 성분을 제거하여 입력 신호에서 원하는 특정 주파수의 신호를 검출하는 회로적인 신호 처리입니다.

락인앰프 내에서 입력 신호와 기준 신호를 곱하여 입력 신호와 기준 신호의 주파수의 합, 차이로 표현된 출력을 생성합니다. 입력 신호를 Vi=Acos(ωit+Φ), 기준 신호를 Vr=Bcosωrt라고 하면, 출력의 주파수는 {cos[(ωi-ωr)t+Φ]+cos[(ωi+ωθ)t+Φ]}에 비례합니다.

다만, 락인앰프에서는 로우패스 필터를 작용시키기 때문에 남는 성분은 ωi-ωr이 0에 가까운 신호만 남게 됩니다. 즉, 락인앰프를 통과시킴으로써 기준 신호와 주파수가 가까운 입력 신호만 추출하여 노이즈와 같은 임의의 성분을 제거할 수 있습니다.

락인앰프의 기준이 되는 기준 신호는 흔히 정현파를 사용하는 경우가 많습니다. 회로의 단순화, 저비용화를 위해 구형파를 기준 신호로 사용하기도 하지만, 이 경우 잡음 제거 성능은 정현파보다 떨어집니다.

락인앰프의 기타 정보

1. 락인앰프의 시간 상수 및 노이즈

락인앰프에는 고유한 시간 상수라는 것이 있습니다. 여기서 시간상수란 회로에 장착된 저항의 저항값과 커패시터의 커패시턴스 값의 곱으로 표현되는 값을 말합니다. 락인앰프의 출력에 포함된 노이즈의 크기는 시상수의 역수에 비례하므로 시상수가 클수록 출력 신호의 노이즈는 작아집니다. 일반적인 시간 상수의 크기는 10밀리초에서 10초 정도이지만, 디지털 처리를 하는 장치의 시간 상수는 1000초 정도입니다.

락인앰프는 입력 신호의 노이즈 레벨을 나타내는 지표인 SN비(신호와 잡음의 비율: 단위 dB)의 영향을 받습니다. 전단에 노이즈 레벨이 낮은 앰프를 사용하면 락인앰프의 측정 정확도가 떨어지므로 입력 신호의 노이즈 레벨에 주의를 기울여야 합니다.

2. 초퍼란?

초퍼는 블레이드를 일정한 주기로 회전시키는 장치를 말합니다. 락인앰프와 초퍼를 조합한 고감도 측정은 분광 측정에서 일반적인 방법 중 하나입니다.

연속광의 광로 위에 블레이드를 놓으면 블레이드가 광로 위에 있을 때는 빛이 차단되고, 블레이드가 광로 위에 없을 때는 빛이 빠져나가게 되어 측정광을 일정한 주기를 가진 신호로 변환할 수 있습니다. 흡수계수가 큰 결정이나 전파 손실이 큰 광도파로의 측정에서는 측정광이 시료에 강하게 흡수되기 때문에 검출할 수 있는 빛의 세기가 작아지고 상대적으로 노이즈의 영향이 커집니다.

이러한 측정에는 락인앰프와 초퍼를 함께 사용하는 것이 더 효과적입니다. 초퍼와 변조기로 노이즈가 적은 고주파 신호로 변조하고, 락인 앰프를 사용하여 효율적으로 복조하면 노이즈가 적은 신호를 원래의 주파수에서 얻을 수 있습니다.

3. 디지털 락인앰프

요즘의 락인앰프는 주파수 확장에 따라 빠르게 디지털화가 진행되고 있습니다. 락인앰프의 성능 향상을 위해서는 우수한 SN비가 우수한 기준 신호와 가파른 저역 통과 필터가 필수적인데, 이 요건을 만족하는 구성이 바로 디지털 락인 앰프입니다.

PLL(Phase Locked Loop)을 활용하여 외부의 기준 신호와 주파수 및 위상이 일치하는 디지털 정현파를 내부에서 새롭게 생성함으로써 왜곡 및 외래 노이즈를 억제하여 우수한 SN비가 우수한 기준 신호를 사용할 수 있습니다. 또한, 다단 구성의 디지털 로우패스 필터를 사용하여 가파른 필터 특성도 구현할 수 있습니다. 이 디지털 락인 앰프의 등장으로 현재 600MHz까지 고주파수 측정이 가능해졌습니다.

검출 스위치란?

검출 스위치는 켜고 끄는 데 사용되는 스위치입니다.

적외선, 마이크로파, 자기, 빛, 진동, 가압 등을 감지하여 동작합니다. 기계적 접점에 의해 스위치가 동작하는 경우와 내장된 감지 소자가 빛 등을 감지할 때 나오는 전자나 저항의 변화 등에 의해 스위치가 동작하는 경우가 있습니다.

검출 스위치의 사용 용도

검출 스위치는 매장이나 주택, 제품, 생산 공장, 실험 장비 등에 활용됩니다. 감지 스위치를 선택할 때는 크기와 감지 정확도, 노이즈 대응, 내구성 등을 고려해야 합니다.

검출 스위치의 사용 예는 다음과 같습니다.

자동문에서 사람의 접근을 적외선으로 감지하여 작동시키는 시스템
공장에서 물체의 통과를 감지하여 경보를 울리는 시스템
출입문에서 IC카드나 마그네틱 스트라이프 카드의 감지 시스템.

검출 스위치의 원리

이 단락에서는 검출 스위치의 작동 원리를 설명합니다. 검출 스위치 중에서도 접촉에 의해 동작하는 스위치, 자기에 의해 동작하는 스위치, 빛에 의해 동작하는 스위치, 온도 변화에 의해 동작하는 스위치의 감지 방법을 설명합니다.

1. 접촉

접촉을 감지하는 경우, 접촉에 의한 압력 변화를 다이어프램 등을 이용한 감지 소자의 저항 변화량을 측정하여 스위치를 동작시킵니다. 이외에도 접촉에 의해 기계적 접점을 작동시키는 방식도 있습니다.

2. 자기

리드 스위치나 홀 소자, 자기 저항 소자 등의 검출 소자를 이용하여 자기의 변화량을 감지하여 스위치를 구동합니다. 사용되는 검출 소자의 종류에 따라 전원이 필요 없는 스위치부터 빠른 응답이 가능한 스위치, 고감도의 스위치 등이 있습니다.

3. 빛

포토다이오드라는 감지 소자를 사용하여 빛을 감지하여 스위치를 작동시킵니다. 포토다이오드는 빛을 전기로 변환하는 감지 소자입니다.

4. 온도

온도에 따라 저항이 변하는 온도 저항체 등을 검출 소자로 이용하여 스위치를 작동시킵니다. 다이어프램 등을 이용하여 온도에 따라 변화하는 저항량을 감지합니다.

검출 스위치의 종류

검출 스위치의 종류는 먼저 검출방식의 종류로 ‘접촉식’, ‘비접촉식’이 있습니다.

접촉식 검출 스위치

접촉식 검출 스위치는 물리적인 힘의 작용으로 접점을 전환하는 방식입니다. 검출체가 직접 스위치에 접촉하여 회로를 전환하기 때문에 검출에 오차가 없지만, 물리적인 접촉이 발생하여 검출 스위치의 고장, 노후화가 발생할 수 있다는 단점이 있습니다.

비접촉식 검출 스위치

비접촉식 검출 스위치는 직접 접촉하지 않고 자기나 빛을 이용해 감지하기 때문에 접촉식 검출 스위치보다 수명이 긴 것이 특징입니다.

검출 스위치는 내부 회로의 종류에 따라 ‘a접점’, ‘b접점’, ‘c접점’으로 분류됩니다.

• a접점
  a접점은 스위치가 꺼진 상태에서는 회로가 연결되지 않고 검출 스위치가 반응하면 회로가 연결되는 타입입니다.
• b접점
  b접점은 a접점과 반대로 스위치가 꺼진 상태에서 회로가 연결되어 있고, 검출 스위치가 반응하면 회로가 끊어지는 타입입니다.
• c 접점
  c접점은 a접점과 b접점의 특성을 모두 가지고 있습니다. 입력 단자 1개와 출력 단자 2개로 구성되어 있으며, 각각의 출력 단자에 내부 회로가 배선되어 a접점과 b접점의 기능을 가지고 있습니다.

또한, 비접촉식 검출 스위치는 감지체가 커져도 고장 위험이 적고 내구성이 뛰어나 기계 외부에서 사용하거나 물 주변에서 사용하기에 적합합니다. 또한, 방수 기능이 있는 감지 스위치를 선택하면 감지 스위치 본체뿐만 아니라 하네스 커넥터를 통한 물 유입으로 인한 불량 신호를 방지할 수 있습니다.

검출 스위치의 방수

검출 스위치는 사용 환경에 따라 방수성이 요구되는 경우가 있습니다. 예를 들어, 물 주변 전기 제품이나 차량용 기기에서 물에 닿을 수 있는 부분, 외부에서 사용하는 기계 등이 이에 해당합니다.

1. 가전제품의 방수 감지

가전제품의 구동 등에 사용되는 방수 감지 스위치는 주로 접촉식 소형 검출 스위치입니다.

그러나 검출 스위치를 방수형으로 선택하는 것만으로는 충분하지 않으며, 하네스 커넥터의 방수성에도 주의를 기울여야 합니다.

2. 실외에서 사용할 때 방수 검출

실외에서 사용하는 장비는 감지체가 클 수 있으며, 소형 검출 스위치는 고장 위험이 높습니다. 따라서 상황에 따라 비접촉식 방수 검출 스위치를 선택해야 합니다.

스핀들 모터란?

스핀들 모터는 동력원의 모터부와 회전부가 일체화된 모터입니다.

회전축이 하나만 존재하기 때문에 장치 구성이 간단합니다. 스핀들은 회전 기계의 회전축을 말합니다.

스핀들 유닛 등으로도 불리며 선반과 같은 공작 기계에 사용되는 용어입니다. 따라서 스핀들 모터는 스핀들과 일체형 모터를 말합니다.

일반적인 모터와 기어 및 벨트로 구성된 회전 제어 장치는 부품이 많기 때문에 제어가 복잡해지는 경향이 있습니다. 또한, 장비가 대형화되는 경향이 있지만, 스핀들 모터를 사용하면 공간을 절약하고 여러 개의 회전축을 병렬로 쉽게 추가할 수 있습니다.

스핀들 모터의 사용 용도

스핀들 모터는 가공기 내부에 널리 사용됩니다. 다음은 스핀들 모터의 사용 용도의 일례입니다.

• 천공가공기 및 엔드밀
• 컴퓨터용 HDD 회전용
• 원형 톱 등의 절삭 공구
• 드릴 및 연마 공구
• 협동 로봇이나 다관절 로봇의 팔

고토크형부터 고속 회전이 가능한 제품까지 다양한 라인업이 존재합니다. 용도에 따라 다양한 스핀들 모터 중에서 최적의 제품을 선택할 수 있습니다.

최근에는 다관절 로봇 등에도 스핀들 모터가 채용되고 있으며, 로봇 암의 회전축과 스핀들 모터의 축을 함께 사용합니다. 공간 절약성을 살려 HDD의 회전 구동용으로도 사용할 수 있습니다.

스핀들 모터의 원리

스핀들 모터의 구조는 널리 보급된 서보 모터와 매우 유사한 경우가 많습니다. 회전축과 동축 위에 스핀들이 설치됩니다. 사용되는 모터의 종류에는 동기 모터와 유도 모터가 있습니다.

1. 동기식 모터

싱크로너스 모터는 회전축에 고정된 영구 자석으로 구성된 로터와 그 외곽에 설치된 복수의 원환형 고정자로 구성됩니다. 고정자는 철심에 전선이 감긴 구조로 교류가 흐르면 전자석의 역할을 하여 일시적으로 자제를 하게 됩니다.

교류는 전류의 위상이 시시각각 변하기 때문에 전자석의 극성도 시간이 지남에 따라 변합니다. 로터의 영구 자석의 극성이 고정되어 있기 때문에 고정자와의 인력과 척력을 교대로 발생시켜 로터를 회전시킬 수 있습니다.

2. 유도 전동기

인덕션 모터는 동기 모터의 영구 자석 로터 대신 도체 로터를 사용하는 모터입니다. 도체 로터에는 종종 바구니 모양의 금속 부품이 사용됩니다.

원리는 고정자에서 발생한 회전 자기장에 의해 회전자 도체에 전류가 발생하여 전자기 유도 작용을 일으켜 축이 회전하는 원리입니다. 싱크로너스 모터와 달리 회전 위상에 ‘미끄러짐’이라는 오차가 발생하기 때문에 미세한 위치 맞추기에는 적합하지 않습니다. 그러나 부품 수가 적고 가격이 저렴하여 고출력 제품에 널리 사용됩니다.

스핀들 모터의 기타 정보

스핀들 모터와 서보 모터의 차이점

스핀들은 절삭, 연마 등에 사용되는 산업용 회전 장비의 회전축을 말합니다. 따라서 스핀들 모터의 주요 목적은 절삭 및 연마 등의 가공입니다. 초고속 회전 및 고토크의 모터가 사용되는 경우가 많습니다.

이에 반해 서보모터는 위치 결정의 정밀도가 요구되는 정밀 기계에 널리 사용된다. 조립 로봇이나 자동 포장 장비 등이 그 예입니다. 모터에는 엔코더와 같은 구동장치가 사용되며, 로터의 회전 위치나 회전수를 감지할 수 있습니다.

이 검출 정보를 PLC나 드라이버와 통신하여 피드백 제어를 실시하여 고속 회전을 고정밀도로 제어할 수 있습니다. 스핀들 모터도 서보 모터도 모든 종류의 모터를 적용할 수 있습니다.

다만, 스핀들 모터나 대용량 서보 모터에는 인덕션 모터가 사용되는 경우가 많고, 소용량 서보 모터에는 싱크로너스 모터가 사용되는 경우가 많습니다.

체크 단자란?

체크 단자는 배선을 임시로 연결하기 쉽도록 가공된 단자 부품입니다.

회로 설계에서 전자부품의 동작을 확인하거나 제조 공정에서 전기적 특성을 확인할 때 사용됩니다. 오실로스코프 등의 측정기에 사용되는 단자는 프로브형 단자가 일반적입니다.

항상 손에 프로브를 들고 검사 등을 실시하기 어렵기 때문에 체크 단자에 연결하여 측정합니다. 체크 단자는 프로브가 닿기 쉬운 형태의 제품도 많이 판매되고 있으며, 사람의 누르는 힘에 의한 오차를 줄일 수 있습니다.

체커칩, 테스트 단자 등으로 불리기도 합니다. 또한 최근에는 RoHS 대응 제품도 많이 판매되고 있습니다.

체크 단자의 사용 용도

체크 단자는 기판 동작 확인 및 전기적 특성 확인에 사용됩니다. 아래는 체크 단자의 사용 예시입니다.

• 평가 기판 내 실장
• 로직 회로의 신호 추출

기판에 직접 연결하기 위한 연결대가 되어 완제품에 실장하는 경우가 많습니다.

체크 단자의 원리

체크 단자는 회로에 배치하여 도통 부분을 확대하여 측정을 용이하게 하는 부품입니다. 재질은 스테인리스나 황동이 사용되며, 외부는 니켈 위에 금이나 황동으로 도금됩니다. 사용 온도는 -40℃~150℃ 정도입니다.

또한, 많은 경우 색을 구분할 수 있도록 유색 구슬이 부착되어 있는 경우가 많습니다. 구슬의 재질은 유리나 수지 등이 사용됩니다.

체크 단자의 종류

체크 단자는 용도에 따라 다양한 종류가 있습니다. 형태로는 프로브를 누르는 타입, 고리에 끼우는 타입, 악어입 클립으로 고정하는 타입 등이 있습니다.

로직 회로에 적합한 로직 회로용 체크 단자는 상하 도통용 스루홀랜드에 장착할 수 있습니다. 또한, 패널용과 신호 점검용 체크 단자도 있습니다.

체크 단자 선택 방법

체크 단자는 맥에이트 등 기판 동작 확인 시 필요한 주변 액세서리 전문 메이커에서 판매하고 있습니다. 체크 단자는 기판 장착용과 표면 실장용이 있으며, 용도에 따라 선택하는 것이 중요합니다.

또한, 크기와 형상의 라인업이 다양하기 때문에 기판의 공간과 프로브의 형상에 따라 체크 단자를 선택합니다. 내부가 도금되지 않은 제품은 플로우 솔더에도 대응할 수 있으며, 비드의 색상을 구분하여 신호 라인별로 구분할 수 있습니다.

체크 단자의 기타 정보

1. 체크 단자대

체크 단자대란 기판상의 체크 단자를 단자대 역할을 하는 제품입니다. 접지 단자나 전원 단자 등의 공통 부분을 쇼트바로 대체하기 때문에 공간 절약과 비용 절감이 가능합니다.

체크 단자대를 사용하지 않을 경우, 체크 단자를 여러 개 배치해야 하는 번거로움이 있습니다. 테스터 단자나 악어입 클립 등도 여러 개를 사용해야 합니다. 체크 단자대를 사용하면, 전도도 시험이나 내전압 시험 등의 검사 시 작업을 줄일 수 있습니다.

고장이나 유지보수 시에도 체크 단자대를 사용하면 시간을 단축할 수 있습니다. 전기계 검사 지그 제작에 소요되는 공수 및 검사 작업 공수를 대폭 줄일 수 있습니다.

2. 체크단자 사용법

테스터나 오실로스코프로 전압 등을 확인하고 싶은 곳에 체크단자를 사용합니다. 회로에 체크 단자를 납땜으로 연결하고 그 위에서 직접 프로브로 측정합니다.

측정하고자 하는 지점에서 가장 짧고 다른 회로의 영향을 받지 않는 위치에 설치하는 것이 일반적입니다. 회로 설계 시 체크 단자의 위치를 결정해 둡니다. 프로브가 닿는 것을 고려하여 체크 단자 주변에는 키가 큰 전자 부품을 배치하지 않는 것이 좋습니다.

체크 단자를 잘못 선정하거나 배치하면 배선 용량이 증가하거나 배선 길이 및 배선 면적의 확대로 인한 배선 임피던스의 영향을 받는 등 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 불필요한 방사 노이즈에 의한 반사 노이즈가 발생하는 등 이른바 배선의 임피던스 매칭이나 차폐 라인의 불균형으로 인한 오측정을 초래할 수 있습니다.

PCB 설계란?

PCB 설계란 PCB(Printed Circuit Board)의 기판 설계를 말하며, PCB는 직역하면 인쇄 회로 기판에 해당합니다. 인쇄회로기판이란 일반적으로 유리(갈라에포)나 섬유(컴포지트) 또는 종이 페놀이라는 재료를 사용한 PCB 기판 위에 구리를 붙이고 이를 에칭이라는 용매를 사용하여 회로 부분의 동박만 남기는 이른바 패턴 회로기판을 말합니다.

즉, PCB 설계란 PCB 기판 위의 패턴과 층 구성을 배치할 IC, LCR 등의 칩 부품과 함께 전용 회로도나 시뮬레이터, 배선 레이아웃, 전자기장 및 발열, 응력 분석용 CAD 툴을 사용하여 상세하게 설계하는 것을 PCB 설계라고 합니다.

PCB 설계의 사용 용도

PCB 설계의 사용 용도는 최종적으로 PCB(인쇄회로기판)라는 형태로 실용상으로는 사용되는 것을 최종 목적으로 하고 있으며, PCB 자체는 에어컨이나 냉장고, TV 등 가전제품의 내부에는 반드시 사용되고 있습니다. 그 PCB를 제품에 내장되는 전자기판으로 구현하기 위해 사용되는 도구가 바로 회로도 전용 CAD나 기판 패턴 설계 CAD입니다.

그 설계 절차는 일반적으로 전자회로를 설계한 후, 그 회로를 실제 사용되는 부품 구성표로 변환하고, 그 회로와 실장 부품을 패턴이라는 형태로 기판 위에 동박 패턴 회로를 구현하는 것이 PCB 설계가 됩니다.

PCB 설계의 원리

PCB 설계의 원리를 설명하기 위해서는 PCB의 원리부터 이해해야 하는데, PCB의 원리는 앞서 설명한 바와 같이 인쇄회로기판(인쇄회로기판)을 말하며, 유리나 섬유, 종이와 같은 전기가 통하지 않는 절연체를 재료로 한 기판 위에 전기가 통하는 동박을 붙여서 전기를 통전하고자 하는 부분 외의 동박을 에칭으로 녹여 완성된 기판이 PCB가 됩니다.

그 프린트 기판 위에 패턴 회로를 형성하기 위해 필요한 패턴 설계 정보가 있고, 이를 기판 위에 어떻게 구현할 것인가를 구체화하는 것이 PCB 설계 그 자체입니다. 패턴 설계 정보는 사용 용도에서도 언급했지만, 첫 번째 단계는 제품에 필요한 기능을 구현하기 위한 전자 회로입니다.

이 회로도가 없으면 아무것도 시작할 수 없습니다. 회로도와 IC, 칩 부품 등의 실장 부품을 CAD로 작성 등록한 후, 그 회로도 정보를 전용 기판 패턴 설계 CAD에 입력합니다. 이 작업은 보통 패턴 설계 전담 직원이나 외주업체가 담당하는 것이 일반적입니다.

회로 설계자는 그 담당에 필요한 정보를 입력하게 되는데, 이때 필요한 최소한의 정보는 기판 치수나 구멍 지름, 기판이나 동박의 두께, 그리고 실장 부품의 배치에 관해서는 미리 지정해 두어야 합니다. 위와 같은 내용이 PCB 설계를 하는데 있어 주요한 원칙이 됩니다.

PCB 설계의 기타 정보

1. PCB 설계 규칙

인쇄 회로 기판 설계 규칙은 인쇄 회로 기판의 배선 패턴을 설계하는 데 필요한 규칙입니다. 그 실제 규칙으로 먼저 기판의 종류를 결정해야 합니다. 기판 유형은 레이어라고 불리는 기판의 레이어 수입니다.