[임베디드 3강] 전기 기초 상식

강지원·2024년 5월 28일

STM32 강의

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최소한 전기를 알아야 하는 이유

  1. 아프지 않기 위해
  2. 보드 태워먹지 않기 위해
  3. 실무에서 전기 알아야 고생을 덜 함

전기기초상식 1

: 부품이 견딜 수 없는 높은 전압이 가해지면, 부품은 타버림
- 부품마다 견딜 수 있는 전압이 있음
- 하나의 공급 전원을 시작으로 모든 부품이 동작할 수 있게 맞추는 작업을 해야 함

전압 (V)

  • 발전소 -> 터빈 돌려서 자유전자가 많이 만들어짐 -> 전기는 많은 곳에서 적은 곳으로 흐름

  • 발전소 -> 변압기 -> RST 삼상 + N상 -> 가정공급 220V(교류) -> 어댑터 전압(직류)

같은 220V라고 같은 전기는 아님(?)

전류 (A)

  • 자유전자의 흐름의 반대방향

  • 대부분의 기기들은 자기가 필요한 A만큼 가져다 씀
    = V는 맞고, A는 넉넉하게 쓰는 경우가 대부분임

    * 어댑터 24V, 3A / 기기에서 필요한 24V , 2A 
    -> 넉넉한 경우, 알아서 2A 만 가져다 씀
    어댑터 24V, 1.5A / 기기에서 필요한 24V , 2A 
    -> 부족한 경우, 오동작 가능성 있음

전력 W(와트)

W = A * V
kWh = A * V * 3600 * 1000  // 전기요금 측정 시 사용

어댑터

: 교류를 직류로 바꿔주는 것

* 직류(DC) : 전류의 흐름과 전압이 일정
  교류(AC) : 전류의 흐름과 전압이 바뀜
  

모든 가전 기기는 직류에서 동작한다.(교류 사용하면 망가짐)

접지

그라운드 : (-)가 반드시 0V가 아닐 수 있음
접지 : 땅에 연결되어 있음, 0V 임

  1. 대지 접지(Earth Ground)
    : 기계의 과전류를 땅으로 연결 시켜 주는 접지
    누전사고 예방

  2. 샤시 접지(Chassis Ground)
    : 자동차 같은 곳에서 다른 철판 등에

  3. 신호 접지(Signal Ground)
    : 휴대용 기계, 아두이노, PCB 등에서의 접지 = GND

정리

1. 높은 전압을 공급하면 고장난다
2. 모든 가전 기기는 직류에서 동작
3. 직류에서 +, -를 반대로 연결하면 고장난다
4. 교류에서는 반대로 연결해도 된다

전기기초상식 2

: 콘센트를 양쪽에 젓가락을 꼽고 두 손으로 잡으면 죽음, 한 쪽으로도 죽을 수 있음

퓨즈

: 과전류가 흐르는 것을 방지해주는 안전장치
일정 이상의 전류가 흐르면 퓨즈가 녹으면서 차단해버림

쇼트(short, 단락, 합선)

: 전류가 의도되지 않은 매우 낮은 임피던스를 갖는 회로의 경로로 흐르는 것

  • 상당히 많은 양의 전류가 흐르게 되어 엄청난 발열로 전선이 타버린다
  • 부품이 열을 못 버티고 타버려서 보드가 사망한다

쇼트 발생시키는 법

  1. 물을 붓는다
  2. 테스터기나 프로브로 마구 쑤셔댄다

그 외 보드 망가트리는 법

  1. 겨울에 털옷을 입고 맨손으로 보드 만지기
    2, 도체(가위,..) 물체 위에 보드 올려 놓기

의외로 많이 하는 실수

  1. 전류(신호)는 전선이 연결되어야만 하나다
  2. 피복이 벗겨지면, 저항이 강해진다

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