아두이노전원회로 - 4. 전원공급,역전압방지,전압안정화

이번 글은 아래의 2번 강의

https://www.youtube.com/watch?v=wgVV1fitodE&list=PLXklyWpn9peYWUlkubQukMsGajGstAi9g&index=2

 

 

아두이노 우노보드 전원 공급 방법

- 입력 전압 : 7 - 12V -> 5V REG에서 5V로 출력됨

1. DC 파워 잭 : 7 ~ 12V DC 공급받음

2. USB 포트 : PC와 통신, 5V 전원 공급받음

3. Vin Pin :외부 전원 소스(7 ~ 12V) 사용

* DC 파워잭, VIN 핀 공급 전압은 7-12V을 받더라도 5V REG를 통해 5V로 공급받음

 

 

 

아두이노 전원 관련 핀

- +3V3 : 3.3V REG 출력

- +5V : 5V REG 출력

- VIN : 외부 공급 전압 핀

 

 

아두이노 전원회로 구성

1. DC 5V 정전압 레귤레이터 회로

2. 5V 전원 공급 표시 회로

3. 전원 소스 스위칭 회로(OP-AMP 비교기 + p-ch MOSFET 스위칭)

 - USB 연결한 상태에서 외부 전원을 추가로 연결

  -> +5V 전원을 USB껄 쓸지, 외부 입력 전원을 쓸지 선택

 - DC 파워잭과 USB를 동시에 연결해도 회로 보호

4. DC 3V3 정전압 레귤레이터 회로

5. 버퍼회로(전압 팔로워)

6. OPAMP 전원공급단자 & 바이패스 캐패시터(고주파 필터링)

 - +VCC는 +5V, -VCC에는 GND 연결

 

 

DC 5V 레귤레이터 회로 다시 보기

 

 

 

5V 레귤레이터의 다이오드

- 역방향 전압을 방지하기 위함.

- 0.6 ~ 0.7V 전압 강하 발생

- 역방향 전압 인가시 전류 차단, 특정 전압 이상시 못버팀

 * CGRA4007-F : 역방향 전압 1Kv(Peak), 700v(RMS), I_F = 1A -> 최대 1000V 역방향 전압, 순방향 전류 1A 까지 버팀

 

 

 

CGRA-4007G 데이터 시트

- 역방향 전압 50~ 1000V, 순방향 전류 1A

최대 정격과 전기적 특성

- 역방향 최대 피크 전압 1000V

- 역방향 최대 차단 전압(Max DC blocking voltage) : 1000V

- 최대 RMS 전압 700

- 최대 평균 순방향 전류 1A

- 1A에서 순방향 최대 전압 1.1V

 

레귤레이터 입출력단 평활화 회로

- 크기는 47uF, 내압 25V짜리 전해 캐패시터 2개 사용

-  용도 : 입출력 전원/맥류(DC + AC)를 평활화 해주기 위함. 

 * 캐패시터의 용랑이 클수록 서서히 방전되서 평평해짐

<-> 노이즈 필터링은 못함!

- 콘덴서 선택 : 용량값, 내전압, 동작 온도를 고려해야함.

 -> 동작 전압의 1.5배 여유마진(7 ~ 12V를 입력받으니 18V 이상 내전압)

 

 

노이즈 필터링 회로

- 알루미늄 전해 콘덴서는 코일/인덕턴스가 커 고주파 노이즈에 취약(유도성 리액턴스가 커 노이즈가 안빠짐)

 -> 고주파 노이즈 필터링을 위해 C2 100nF 세라믹 콘덴서 병렬 사용

* 세라믹 콘덴서(바이패스 캐패시터)는 고주파 노이즈를 잘 통과시킴

 -> 고주파 노이즈가 회로에 흐르는 것을 방지.