PCBTok의 DC 전압에 대한 완전한 가이드

개요

이 기사는 직류(DC) 전압에 대한 기본 정보를 익히는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 전압을 측정하는 방법을 알게 될 것입니다. DC 전압이 기존 AC 전압보다 선호되는 이유를 알게 될 것입니다. 전자 제품에 DC 전압을 적용하는 것에 대해 자세히 설명하겠습니다.

직류전압이란?

1방향으로 흐르는 전류로 설명됩니다. 전압원은 한 가지 유형만 있습니다. DC 전압을 사용하는 회로에는 소스와 저항 일정한 전압과 전류를 제어하기 위한 것입니다. 커패시터나 인덕터와 같은 구성 요소는 적용되는 회로의 유형을 변경합니다.

DC 전압
DC 전압

DC 및 DC 전압의 기호

전류를 지시하는 데 사용되는 기호는 매우 간단하고 명확합니다. 수평선과 그 아래에 점선이 있는 것으로 구성되어 있습니다. DC 전압의 경우 위에 실선과 점선이 있는 문자 "V"로 지정됩니다. 유니코드 문자는 "⎓"입니다. 이러한 기호는 회로도에서 DC와 DC 전압을 쉽게 구별하는 데 도움이 됩니다.

DC 전압 및 DC 기호
DC 전압 및 DC 기호

DC 와이어 색상 코드

이제 DC 와이어 색상 코드를 다루고 IEC 및 US NEC와 같은 표준을 참조할 때입니다. 이는 DC 전기 시스템에서 적절한 배선 관행을 보호하기 위한 것입니다.

IEC 표준

  • 소비자의 전기 설비에서 노출된 금속 부분을 연결하는 도체를 보호 도체라고 하는 경우, 이 도체의 색상은 녹색-노란색입니다.
  • 하나는 나가는 전선인 양전선이고 다른 하나는 돌아오는 전선인 음전선일 경우, 여기서는 양전선이 갈색이고 음전선이 회색입니다.
  • 2선식, 구내 배선용 DC 공급 시스템이 60볼트 이상 300볼트 이하의 전압에서 작동하고 접지된 경우, 양-음 접지 회로는 갈색이고, 음-음 접지 회로는 파란색입니다. 양-양 접지도 파란색이고, 음-양 회로는 회색입니다.
  • DC 시스템은 두 개의 외부 도체와 변전소에서 중성화된 중간 전선을 가지고 있습니다. 양극 리드는 갈색입니다. 중간 리드는 파란색입니다. 음극 리드는 회색입니다.

미국 국가 전기 규정

  • 전선 재충전, 낙뢰 또는 유도 전압으로 인해 발생하는 위험한 전압으로부터 작업자를 보호하도록 설계된 보호 접지 시스템은 맨 전선이나 녹색 또는 녹색-노란색 전선을 사용해야 합니다.
  • 2선식 비접지 DC 시스템의 경우, 양전선(L+)에는 색상 코딩이 없지만 빨간색이나 다른 색상이 될 수 있으며, 음전선(L-)은 검은색입니다.
  • 2선 접지 DC 시스템에 대한 와이어 코드도 있습니다. 음 접지의 경우, 양선은 빨간색, 음선은 흰색입니다. 양 접지의 경우, 양선은 흰색, 음선은 검은색입니다.
  • 3선 접지 DC 시스템의 케이블 색상 코드는 다음과 같습니다. 양극선(L+)은 빨간색입니다. 중성선(N)은 흰색이고 음극선(L-)은 검은색입니다.
PCB의 DC 와이어
PCB의 DC 와이어

DC 전압의 특성

이제 DC 전압이 무엇인지, 더 정확히 말해서 이 전압 형태의 구체적인 특징과 다른 유형의 전압과 차별화되는 속성을 살펴보겠습니다.

장점

다음은 현대 전기 회로에서 DC 전압의 중요한 본질을 강조하기 위해 DC 전압의 장점입니다. 이것이 다양한 형태의 전자 장치, 특히 다음과 같은 경우에 중요한 이유를 알아보세요. 가전​​ 제품 안정적인 전압이 필요한 응용 분야에 사용됩니다.

  • 즉각적인 회로 응답 – 회로에 필요한 즉시 전력을 공급해 신속한 회로 켜기/끄기 스위치를 제공합니다.
  • 추가 전력을 사용하지 마십시오 – AC의 경우와 같이 무효 전력의 개념이 없습니다.
  • 에너지를 저장할 수 있습니다- 배터리에 쉽게 보관할 수 있습니다.
  • 전자제품과 잘 작동합니다 – 전자 기기가 여기에 잘 어울립니다.
  • 전압의 더 나은 제어 – 안정적인 출력.
  • 지휘에 효율적 – 전송 중에 에너지가 낭비되지 않도록 합니다.
  • 단열재가 덜 필요합니다. 많이 필요하지 않습니다 절연. 간소화된 배선.
DC 전압의 장점
DC 전압의 장점

단점

DC 전압에는 몇 가지 단점이 있습니다. 회로에서 부하를 전환하는 문제부터 전기 장치에 대한 더 나은 결정을 내릴 수 있도록 하는 전압 변환 문제까지 있습니다.

  • 멈추기 어려운 전류 – DC에서 전류를 멈추는 것은 어렵습니다. 특수 장비가 필요합니다.
  • 전압 변경이 어려움 - 복잡하고 비용이 많이 드는 변환기.
  • 강력한 부식 효과 - 재료의 부식을 유발합니다.
  • 비싼 장치 - 초기 비용이 더 높습니다.
  • 복잡한 배선 설정- 신중한 계획이 필요합니다.
  • 전압 입력 설정 - 쉽게 조정할 수 없습니다.
DC 전압 단점
DC 전압 단점

AC 전압과 DC 전압의 차이

이제 DC 전압의 기본을 알았으니, 이것이 AC 전압과 어떻게 다른지 알아보겠습니다.

Waveform

DC 전압은 없습니다 파형; 항상 일정한 전압이 됩니다. 단방향 프로세스입니다. 반대 방향으로는 역전될 수 없습니다. 반면, AC 전압은 파형이 실제로 변하는 극성. 이 왕복 흐름은 교류 전력을 생산하는 발전소의 교류 발전기에 의해 생성됩니다. 교류 전압은 단방향이 아니며 이는 쉽게 먼 거리를 커버할 수 있기 때문입니다.

변화

DC 전압은 맥동 DC와 순수 DC의 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 맥동 DC는 약간 변동하는 반면 순수 DC는 일정합니다. 그러나 AC 전압은 DC 전압보다 더 유용합니다. 사인파 형태 또는 사각파 형태를 가질 수 있습니다. 또한 삼각파 형태를 가질 수 있습니다.

극성

DC 전압은 소스의 음극에 대해 양수입니다. 파이프를 흐르는 액체는 자기장과 자기 극성을 생성하므로 북쪽과 남쪽이 있습니다. 놀랍게도 전자 전류의 방향과 정반대 방향으로 움직이고 있습니다. 그러나 AC 전압에는 극성이 없습니다. AC 전극은 DC와 함께 사용할 경우 일반적으로 전극의 극성이 하나일 때 가장 좋은 결과를 제공합니다.

진동수 

DC 전압은 0Hz입니다. 흐름 방향은 일방적입니다. 파형을 생성하지 않습니다. 한 방향으로 움직이지 않습니다. AC 전압의 주파수는 방향을 얼마나 빨리 반전시키는지에 영향을 미칩니다. 일반적인 AC 주파수는 60Hz이며, 이는 전류 흐름이 55초 안에 XNUMX번 방향을 바꾼다는 것을 의미합니다. DC 주파수가 XNUMXHz이면 XNUMX초에 XNUMX번 방향을 바꿉니다.

전자 운동

DC 전압의 전하는 한 방향으로 움직입니다. AC 전압은 전자를 원형 운동으로 움직이게 합니다.

역률

DC의 경우 항상 1입니다. AC의 경우 전압 범위는 0~1입니다.

하중 유형

저항성 부하는 DC로만 공급할 수 있습니다. 흐름을 제한하는 장치와 효과적으로 작업할 수 있습니다. 용량성, 유도성 및 저항성 부하와 함께 작동하도록 AC 전압을 적용할 수 있습니다. AC 전류는 한 번에 여러 장치를 충전할 수 있습니다.

위험한 

DC 전압은 동일한 정격에서 AC 전압보다 지속적으로 더 많은 피해를 입힙니다. 소량의 DC도 위험할 수 있습니다.

효율성:

DC 전압은 효율적으로 전력을 생성합니다. 최소한의 손실을 생성합니다. AC는 DC에 비해 효율성이 낮습니다. 그 이유는 송전 중 에너지 손실 때문입니다.

스윕 유형

여러 전압 레벨에서 DC 전압의 전원 회로 바이어스 지점을 계산할 수 있습니다. DC 변수가 있는 모든 리소스도 사용할 수 있습니다. AC 전압 스윕 시뮬레이션은 회로의 소신호 응답을 계산하는 데 사용됩니다.

스캔 유형

DC 전압 스캔 유형은 100밀리초에서 시작합니다. 최대 1만 초까지 도달할 수 있습니다. 램프 또는 삼각파와 함께 작동합니다. AC 전압은 일반적으로 속도 샘플 주기를 사용합니다.

어플리케이션

휴대전화, 평면 TV, 손전등, 전기 또는 하이브리드 자동차는 DC 전압입니다. AC는 다음에 사용됩니다. 가전​​ 제품가장 좋은 예로는 냉장고, 식기 세척기 등이 있습니다.

AC 전압과 DC 전압
AC 전압과 DC 전압

DC 전압을 낮추세요

어떤 응용 프로그램은 DC 전압을 낮춰야 합니다. 이제 그것을 낮추는 효과적인 방법을 알아보겠습니다.

다이오드 포함

~을 이해하다 다이오드 순방향 바이어스만 되면 전도되므로 더 잘 절단할 수 있습니다. 연결하면 단자에서 전압 강하가 발생합니다. 실리콘 다이오드는 전압 강하를 겪습니다. 약 0.6~0.7볼트입니다. 게르마늄 다이오드는 약 0.25~0.3볼트를 잃습니다. 여러 개의 다이오드를 직렬로 연결할 수 있습니다. 6~XNUMX개의 실리콘 다이오드를 사용하면 XNUMXV 손실이 발생합니다. 배터리 9V가 필요한 부하에 3V를 공급합니다.

PCB 다이오드
PCB 다이오드

저항기 포함

전압 분배기라고 하는 간단한 기술로 저항기를 사용하여 전압을 떨어뜨릴 수 있습니다. 연속적으로 나란히 서 있는 두 개의 저항기의 설정을 시각화하십시오. 둘 다 저항 비슷하며, 전압을 균등하게 분배하여 시작 전압의 절반을 얻습니다. 특정 전압을 얻고 싶다면 저항기 크기를 설정한 다음 다른 저항기의 크기를 알아낼 수 있습니다. 5V 배터리가 있고 3V를 원한다면 10Ω 저항기를 사용합니다. 두 번째 저항기는 15Ω로 계산해야 합니다.

저항기 포함
저항기 포함

승압 DC 전압

방법은 다음과 같습니다.

부스트 컨버터 포함

부스트 컨버터를 사용하여 DC에서 출력되는 전압의 양을 늘릴 수 있습니다. 전기 전압을 낮은 것에서 높은 것으로 변환하는 장치입니다. 스위치와 에너지 저장 부품이 전압을 변경하는 데 사용됩니다. 여전히 전력 레벨은 동일하게 유지됩니다. 전압이 증가함에 따라 양이 증가합니다.

부스트 컨버터 포함
부스트 컨버터 포함

DC 전압 측정 멀티 미터

이것을 확인하고 측정하는 것은 전기 작업과 문제 해결에 필수적입니다. 간단한 단계를 사용하여 멀티 미터 위치 :

·    1단계: 멀티미터 준비

장비를 준비해야 합니다. 멀티미터를 켭니다. DC 전압 기능을 선택합니다. 이것은 'V' 뒤에 수평선이 옵니다.

·    2단계: 리드를 병렬로 배치

리드를 서로 연결합니다. 병렬 형태여야 합니다. 검은색 프로브를 부착하는 것으로 시작합니다. 'COM'이라고 표시된 포트에 부착해야 합니다. 그런 다음 빨간색 프로브를 VΩ 잭에 삽입해야 합니다. 그 후 역순으로 프로브를 제거합니다. 검은색 프로브를 제거하는 것으로 시작합니다. 그 후 빨간색 프로브로 이동합니다.

·    3단계: DC 전압 리드 배치

이제 테스트 프로브를 올바르게 연결합니다. 검은색 프로브를 음극 테스트 지점에 놓습니다. 종종 회로 접지입니다. 빨간색 프로브를 양극 테스트 지점에 대고 누릅니다.

·    4단계: 범위 조정

멀티미터의 범위를 변경해야 할 수도 있습니다. 거의 모든 최신 디지털 멀티미터(DMM)는 범위를 선택한 값으로 스스로 조정합니다. RANGE 버튼을 여러 번 눌러 범위를 조정합니다.

멀티 미터
멀티 미터

DC 전압 응용 프로그램

이제 DC 전압의 장단점과 같이 DC 전압에 대해 공부해야 할 사항을 알았으므로 가장 일반적인 응용 분야를 알아보겠습니다.

전자 기기

컴퓨터, 전화기, TV는 DC 전압을 사용합니다. 연결에 사용됩니다. 마더 보드 그리고 가젯의 다른 부분들. 마찬가지로, 이것은 스마트폰의 배터리를 충전하고 스마트폰의 다양한 작업에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 텔레비전 세트도 이것에 의존합니다. 이것은 간헐적인 서비스를 방지하기 위해 전력 출력을 조절하는 것입니다.

스마트폰 PCB
스마트폰 PCB

전기 모터

이는 전기 자동차, 기계 및 기타 가전제품에 사용되는 전기 모터를 제어하는 ​​데에도 유용합니다. 이러한 모터에 일정한 전력을 공급합니다.

자동차 PCB
자동차 PCB

에너지 저장

일반적인 예로는 태양광 패널이 있습니다. 태양광 에너지를 직류 전압으로 변환합니다. 이 전력은 배터리에 저장됩니다. 밤이나 비가 올 때에도 여전히 에너지를 비축할 수 있습니다. 풍력 터빈도 DC 전압을 사용합니다. 생성된 전력을 미래의 응용 프로그램을 위해 지속적으로 저장합니다. 전기 자동차는 이러한 유형의 전압을 사용하여 배터리를 충전합니다.

풍력 터빈 PCB
풍력 터빈 PCB

DC 전압 소스

이제 어디에 적용할 수 있는지 알았으니, 이 전압을 어디서 얻을 수 있는지 궁금할 수 있습니다. 선택할 수 있는 소스는 다음과 같습니다.

      • DC 컨버터
      • 배터리
      • 인버터
      • 전력 전자 변환기
      • 태양 전지 패널
      • 열전대
      • 션트 활성 전력 필터
      • 전자식 안정기
태양 전지 패널
태양 전지 패널

DC 전압 FAQ

·  전자기기에 DC전압을 사용하는 이유는 무엇인가?

전자 기기에서 왜 이런 걸 사용하는지 궁금할 겁니다. PCB 부품 같은 트랜지스터, 다이오드 IC 보드 필요합니다. 이것은 그것이 있는지 확인하기 위한 것입니다 정전류 그리고 전압. 단자에서 안정적인 전압을 제공합니다. 이는 전류량과 무관합니다. 출력 전압 극성을 선택할 수 있으므로 회로에 연결된 장치가 효과적으로 작동합니다. 이 안정적인 공급은 전자 제품을 양호한 작동 상태로 유지하고 오랜 시간 동안 유지하는 데 효과적입니다.

·  DC 전원 공급 장치의 일반적인 전압은 얼마입니까?

거의 모든 전자 회로에는 DC 전압 공급이 필요합니다. 아마도 집에 물리적 컴퓨팅 프로젝트에도 사용할 수 있는 것이 하나쯤 있을 것입니다. 마이크로 컨트롤러 그리고 디지털 프로세서는 5볼트와 3.3볼트가 필요합니다. 가장 흔한 것은 5V와 12V입니다.

·  직류전압을 교류로 변환할 수 있는가?

DC를 AC로 변환하려면 인버터만 있으면 됩니다. 인버터 매우 빠른 속도로 DC 입력의 흐름을 역전시켜 작동합니다. 전류의 움직임과 반대 방향으로 움직이면 출력이 AC가 됩니다. 그런 다음 인버터는 원활하게 흐르는 DC를 가져와 AC가 자연스럽게 하는 것과 같은 방식으로 변동하는 전류로 바꿉니다.

·  직류전압으로 인해 감전이 발생할 수 있는가?

그것으로부터 전기 충격을 받을 수 있습니다. 그러나 그 충격을 느끼려면 AC에 비해 훨씬 더 높은 전압이 필요합니다. 이는 신체가 AC에 비해 DC를 더 잘 처리할 수 있기 때문입니다. 높은 DC 전압은 위험합니다. 전기나 전압을 다룰 때는 조심하십시오.

 

맺음말

요약하자면, 이 글은 DC 전압이 무엇인지 정의하는 것을 목적으로 합니다. 우리는 DC 전압의 특성을 논의했습니다. 또한 장단점도 다루었습니다. DC와 AC 전압을 대조하고 전압 제어 기술을 설명하고 실제 사용 사례를 제시하며 소스를 정의합니다.

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