November 19, 2024

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프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편

프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편

 

레이저 절단 판재가공 활용. 프로파일 안전가이드 적용기

판재가공을 이용하면 원하는 것을 손쉽게 만들어 볼 수 있습니다. DIY는 직접 만들어 적용하는 즐거움이 아닐까요? 물론 시행착오가 없을 수 없지만 필요한 만큼 직접 만들어 습득 한다는 것이 매력적입니다. 이번 활용기는 프로파일의 안전가이드를 진행했었는데요. 도면 발주 후 물건 받기까지는 약 5일 정도 소요되었습니다. 샘플 가공의 단점 중 하나로 공정이 많아지면 보다 시간이 걸리는 것은 공정흐름상 이해해야 할 부분. 아노다이징 업체로 이동과 공정만 보더라도 2-3일 정도 예상되기 때문입니다.

진행 도면과 구상도 펼치기

프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 1

판재가공 부속품이 도착했습니다. 색이 정말 이쁜데요. 도면대로 잘 가공 되었는지 꼼꼼히 확인합니다. 판재 가공은 판재를 절단하여 절곡하는 이유로 오차가 없을수가 없습니다. 때문에 적당한 오차를 예상하여 진행하면 좋습니다. 저는 전체적인 큰 오차를 1mm 정도로 예상하는데요. 일반 컷팅은 0.1mm 정도를 목표로 업체는 작업을 하고 있습니다. 단, 절곡이 여러번 생긴다면 1mm 정도 오차를 예상하시고 홀 등의 위치를 고려하여 작업하시기 바랍니다.

프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 13

알루미늄 아노다이징 할때에 한가지 조심해야 할 부분을 발견했습니다. 바로 용접!
용접이 있는 부분은 아무래도 깔끔한 도금이 무리였나 봅니다. 대부분 용접의 경우 분체도장과 흑색 아노다이징을 하는데요 이러한 이유였습니다. 용접은 1.5T 이상 용접이 좋습니다. 너무 얇으면 판이 울거나 녹아버리기 떄문에 스팟용접을 하는데요 이번 가공품은 특별히 부탁드려 조금씩 용접하여 식히는 과정으로 진행 하였습니다. 다음부터는 좀더 두꺼운 판재를 선택 해야 겠습니다.

프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 4 프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 5

자. 이제 조립을 한번 해볼까요? 가공품이 잘 적용되는지는 우선 샘플을 받아보고 수정보안 하여 가공품을 만들어야 좋습니다.
아노다이징 까지 해서 시간이 걸려 받은 가공품을 버리고 재가공 해야 한다면 정말 속상하겠지요?
꼭 확인 하셔야 할 부분입니다.
날카로운 부분을 막기위해 가이드를 만들었지만… 어떤 식으로 조립할지 우선 생각했어야 합니다. 이번 가공품을 만들면서 만일 다시 만든다면 결합 위치나 구조를 바꿀것 같습니다.
프로파일 조립은 악세서리의 종류가 몇가지 있어서 구조와 형태에따라서 사용자가 선택할 수 있습니다.
[INNER BRACKET DIB3030] 를 사용하도록 가이드를 만들었습니다. 되도록 적은 악세서리를 사용하는 것도 중요하기 때문인데요. 사용되는 악세서리를 활용하여 조립하겠습니다. 기존 악세서리의 무드볼트를 하나씩 뺴고 가이드와 프로파일을 연결하는 형태입니다.


이하 조립 과정을 소개합니다.

프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 6 프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 7 프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 8
기둥이 되는 프로파일 이어지는 부분도 덮는 구조인데요 좀더 길었으면 하는 아쉬움이 있습니다.

프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 9

INNER BRACKET DIB3030 의 홀과 일치시켜 유두렌치볼트를 결합합니다. 결합에는 스프링 와샤와 평와샤를 함께 사용하면 볼트풀림 방지가 되어 오랜시간 사용이 가능합니다.

프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 10

보강틀로는 STEEL BRACKET (DSB 3025-6) 를 사용하면 좋습니다. 프로파일의 힘 받는 부분을 생각하여 보강을 하여 사용합니다. 같은 방법으로 틀을 조립하면 손쉽게 완성!

프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 11 프로파일 안전가이드 레이저가공 판재가공 아노다이징 활용편 12

 완성!
판재 가공의 예를 들어봤습니다.
알루미늄 프로파일 아노다이징 서비스를 통하여 특별한 가공품을 만들어보세요!
디바이스마트가 도와드리겠습니다!!

 


    
    
   

다목적 주행로봇 AstroBoyS 테스트

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벌써 저희 회사가 있는 인천에도 벗꽃이 피었어요^^. 이런날은 야외로 개발중인 제품을 들고 테스트하면 기분이 아주 상쾌하죠^^ 요즘 저희는 AstroBoyS 라는 시리즈 명으로 다수의 로봇을 동시 개발 출시를 앞두고 있는데요. 오늘도 그 실험 동영상을 보여드릴까해요…^^

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바로 이 아이들입니다. 요 아이들 중 앞에 있는 플리퍼가 달린 아이와 메카넘휠을 빼고는 한번 소개를 해 드렸었어요

4륜6륜트랙형

 

이때는 인천의 송도까지 가서 테스트를 했었죠.^^[관련글]

이번에는 그때의 글과 합쳐서 일목 요연하게 성능을 보여드릴께요. 아직은 좀 더 보강해야합니다만, 그래도 언능언능 출시하고 싶네요^^

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AstroBoyS시리즈를 줄여서 ABS라고 저희는 명명했습니다. 그래서 이 모델은 로봇의 자세를 안정화하는 플리퍼(flipper)가 달려있어서 ABS FT라는 이름입니다. 확장하면 AstroBoyS 시리즈 중 Flipper가 달린 Track 구동형 로봇이죠.^^

동영상을 보시면, 이 플리퍼를 이용해서 계단도 오르고, 내리고하는 모습과 로봇에 달린 카메라에서 받은 영상과, PC 프로그램에서 구동하는 모습들이 보이실겁니다. 아직은 테스트 중이라는 것을 알아주세요. 아마 몇 개월 안에 저희 디바이스마트를 통해 출시를 하지 않을까합니다.^^

4륜6륜트랙형

그리고, 이 아이들의 주행성능은 한번 보여드렸었지만, 다시 동영상을 걸어둘께요^^

또 하나는 ABS 4WD의 재미난 동영상입니다. 뒤집기 동영상^^ 이 정도 충격에서도 괜찮으며, 또 뒤집혀도 잘간다?^^를 보여주는 거죠^^

이번에는 ABS 6WD의 방수성능입니다. 당연히 이런 오프로드형 로봇은 생활방수보다는 높은 수준의 방수가 이뤄져야죠^^

동영상을 보시면, 물을 뿌리면서 주행을 시켜도 안전하다는 것을 보여주고 있습니다. 마지막 부분에는 뱅글뱅글 돌면서 물도 털어내요^^

마지막 동영상이네요. 이 모델은 ABS MecanumII라는 이름인데요. 이번 저희 AstroBoyS 시리즈의 가장 큰 특징은 모터 컨트롤러의 성능향상입니다. 눈에 잘 보이지는 않지만요^^. 메카넘휠은 저속모드에서의 안전성이 아주 중요한데요. 이번에 저희는 새로 개발하는 모터 컨트롤러를 적용해서 좋은 주행성능을 확보하고 있습니다. 보시면, 아주 저속에서의 안정성과, 경사로를 오르는 능력, 경사로에서 미끄러지지 않고 버티고 있는 모습 등을 확인하실 수 있습니다.

아주아주 빨리 제품을 출시하고 싶은데 말이죠^^. 또 재미난 테스트 동영상을 올릴께요. 이번에 저희 주행로봇 시리즈인 AstroBoyS… 기대해 주세요^^

DIY LED 손전등 만들기

테스트2

DIY 시리즈 세 번째 이야기 입니다. 이번에는 파워 LED를 이용한 손전등(?) 제작을 해보겠습니다.

LED는 이제 일상에서 아주 다양하게 사용하고 있는데요 사용하시는데  필요한 간단한 정보를 알아 보도록 하겠습니다.

이번에 사용할 제품은 파워 LED 시리즈 입니다. 소비 전류가 높고 빛의 밝기가 매우 밝으면서 발열이 많은 제품 입니다.

led

종류는 소비 전력에 따라 1W(와트), 3W, 5W 로 나뉘고 방열판에 LED가  부착된 상품도 있습니다.

우선 각 상품별 빛의 밝기를 확인해 보겠습니다. LED의 밝기는 Candela [칸델라]의 국제 단위를 사용합니다.

그러나 칸델라가[cd]가 얼마라고 말해도 밝기를 가늠하기는 애매합니다. 직접 전원을 연결해서 짐작해 보도록 하겠습니다.

1와트

1W 파워LED 사진 입니다. 색상별로 평균값의 전압 과 전류를 연결하였습니다. 불이 들어오면 밝기에 감짝 놀랄 정도 입니다.

3와트

3W 파워 LED 사진 입니다. 스마트폰 사진이라 화면상으로 큰 차이가 없어 보이지만 직접 보시면 차이가 확연히 보입니다.

3w 백색

5W 제품은 화이트 색상만 샘플로 촬영 하였습니다. 와트가 높아질수록 소비 전류와 전압이 높아지면서 발열도 높아 집니다.

여기까지 와트별 파워 LED의 밝기를 살펴 보았습니다. 파워 LED는 악세사리를 이용해서 사용하는 방법도 있습니다.

특히 LED는 렌즈를 이용하셔서 다양한 효과가 가능합니다. 3W 빨강 LED를 이용해서 렌즈의 효과를 한번 보겠습니다.

렌즈

렌즈별로 반사각도가 있어서 빛이 좁아지거나 넓어지는 모습이 보입니다.

LED의 장시간 사용을 위해서는 저항과 다이오드 그리고 방열판을 사용하시는 것이 좋습니다.

방열판

파워 LED 전용 방열판이 있으나 방열판 면적이 높을 수록 방열 효과가 좋으므로 사각 방열판을 적절히 이용하셔도 됩니다.

 

LED를 처음 접하시는 분들이 곤란해 하시는 부분이 저항값을 선정하는 부분 입니다.

저항값을 구하기 위해서는 우선 사용하시는 LED의 정확한 사용 전압과 전류를 확인 하셔야 합니다. (상품 데이터시트 참조)

이번에 사용할 제품은 PP00W-8L613(화이트) 입니다. 사용 전압은 최소 2.7V 에서 최대 4.0V , 사용 전류는 350mA 입니다.

다음으로 사용하시는 전원을 선정하셔야 합니다. 이번 제작에는 9v 망간전지를 사용해 보겠습니다.

 

저항값 계산은 옴의 법칙을 이용합니다. (옴의 법칙 R=V/I (R:저항, V:전압, I:전류))

저항 = (사용전압ㅡLED전압)/LED 전류

저항 = (9V-3V)/350mA

저항 = 6V/0.35A = 17.1428…. (단위 변환으로 350mA 에서 0.35A)

저항값으로 약 17.14가 나옵니다. 정확한 저항값이 없는 경우는 근사치 저항을 사용하시면 됩니다.

근사치 저항값을 낮게 선정하시면 빛은 밝게 되며, 높은 저항값을 선정하시면 빛의 밝기는 줄어들지만 LED 수명이 늘어납니다.

 

저항값의 계산이 끝나면 저항의 전력(와트)를 선정하시면 됩니다.

와트 구하는 공식은 P=I*V 입니다.

와트 = 전류 X 전압

와트 = 0.35A X  6V (저항에 걸리는 전압) = 2.1W

와트값으로 2.1이 나옵니다. 작은 와트를 사용하시면 저항이 타버리게 됩니다. 일반적으로 와트값의 2배 정도를 사용합니다.

지루한 애기가 끝이 나네요^^; LED는 직렬 또는 병렬로 구성하시는 것에 따라 계산이 조금씩달라 집니다.

디바이스마트 홈페이지에 자세한 구성 및 계산 방법이 나와 있으니 참조하시기 바랍니다.

LED 알아보기

 

이제 직접 회로를 구성해 보겠습니다. LED를 처음 접하시는 분들을 위해 간단하게 납땜 방법에 대해서 애기하겠습니다.

납땜은 전자부품이 회로에서 전기가 통하게 동작을 할 수 있도록, 회로에 단단하게 고정하는 작업 입니다.

사진을 보면서 간단하게 애기해 보겠습니다. 납땜은 정확한 방법이 있는게 아니니 본인이 편한 방법을 찾으시면 됩니다.

납땜순서

1. 회로기판(양면기판,범용기판) 네 모서리에 서포트를 이용해서 고정 합니다. 처음 하시는 경우 양면이 편합니다.

2. 사용할 부품을 회로기판에 삽입 합니다. (부품들이 다리가 세워져 있는 DIP 타입인 경우)

3. 회로기판 뒷면에 부품의 다리를 구부려서 움직이지 않도록 고정해 줍니다.

4. 플럭스를 납땜할 부위에 도포해 줍니다. (접착면 산화 방지, 납 자체에 플럭스가 포함되어 있어 이 부분은 생략 가능)

납땜 순서2

5. 충분히 예열된 인두기에 페이스트를 살짝 묻혀 줍니다. (페이스트는 납의 부착을 좋게 하고 인두기팁에 달라붙는 걸 방지)

6. 납땜할 부위에 인두기를 고정하고 실납을 인두기팁에 가져가서 녹여 줍니다. (세척제 사용은 언급하지 않겠습니다)

7. 납땜을 완료한 모습입니다. 부품의 다리는 니퍼를 이용해서 절단합니다. 잘 보이게 하기 위해 납땜의 양이 조금 많네요.

8. 사용한 인두기팁(인두기끝부분)에 묻은 납을 인두기팁 크리너을 이용해서 제거해 줍니다.

 

납땜은 여러번 해보시면 됩니다. 어렵게 생각하지 마시고 저렴한 제품들로 연습을 해보시길 바랍니다.

부품의 다리를 구부려서 납땜을 하시면 모양이 좋지 않습니다. 한손으로 부품과 실납을 같이 고정하면서 납땜을 하셔도 됩니다.

다른 방법으로는 한쪽 다리만 구부려서 고정 후 다른 다리를 적당한 길이로 먼저 절단하시고 납땜 하시면 됩니다.^^

 

납땜을 하시다 잘못 작업하여 납을 제거해야 하는 경우에는 일반적으로 두 가지 방법을 사용합니다.

솔더위크를 납 위에 올려 두고 인두기를 가져가면 솔더위크가 납을 흡수하게 됩니다.

다음으로 납을 인두기로 녹인 후 수동 흡입기를 이용해서 흡입하는 방법 입니다.

솔더위크 사용

제작에 사용하는 파워 LED 처럼 다리가 펼쳐서 있는 부품들을 SMD 타입의 부품 이라고 합니다. (자세한 내용은 패스ㅎ)

SMD 타입의 부품을 납땜할 경우 우선 납땜할 부분(방열판)에 먼저 납을 묻혀두고, 다음으로 부품 다리를 가져가 고정해 줍니다.

여기까지 납땜에 관한 간단한 내용을 마무리 하고 손전등 제작으로 들어가겠습니다.

케이스 모음

이번 손전등 제작에 사용할 케이스 입니다. 품명은 NT-20-22 입니다. 손전등이 꼭 원통일 필요는 업겠죠^^;

정면에 드릴날을 이용해서 LED 렌즈 구멍을 뚫어 LED를 고정하였습니다. 방옆판에 LED를 납땜하였습니다.

회로모음2

납땜하기전 회로기판에 부품을 삽입해 보았습니다. (A1-50×50-양면, 시멘트 저항 WCR 20Ω 5W, 다이오드, 토글스위치)

다이오드의 전압은 낮아서 저항값 계산하실때 빼고 하셔도 됩니다. 배터리와 회로기판을 플라스틱 케이스에 넣어 봅니다.

케이스에 위치를 확인 후 다시 회로기판을 꺼내 납땜을 실시 합니다. 흔들림 방지를 위해 글루건으로 회로기판을 고정합니다.

완성왼관모음

완성 모습 입니다. 시중의 LED 손전등과 비교해 본 사진 입니다. 렌즈 또는 반사판을 이용하면 충분한 밝기가 가능해 보입니다.

테스트2

마지막으로 테스트 모습으로 마무리 합니다. 부족한 내용을 여기까지 읽어 주셔서 감사합니다.^^

 

『 내가 바로 초보자다!! – 다이오드 편 』

캡처
안녕하세요..^^ 엔티렉스홈페이지를 찾아주신 여러분..^^ 1탄 – 저항 편에 힘입어 2탄 – 다이오드 편을 시작하려고 합니다. 열심히 써보겠습니다!! 아자!! 《 이 글의 출처는 Naver & Daum에 있는 자료들을 통하여 작성하였음을 밝힙니다. 》 

1. 다이오드 란?

다이오드란 전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 반도체 부품입니다. 반도체의 재료는 실리콘(규소)이 많지만, 그 외에 게르마늄, 셀렌 등이있습니다. 다이오드의 용도는 전원장치에서 교류 전류를 직류전류로 바꾸는 정류기로서의 용도, 라디오의 고주파에서 꺼내는 검파용 전류의 ON/OFF를 제어하는 스위칭 용도 등, 매우 광범위하게 사용되고 있습니다.
기호의 의미는  (애노드)  (캐소드)로 애노드측에서 캐소드측으로 전류가 흐르는 것을 나타내고 있으며, 다이오드 중에는 단지 순방향으로 전류가 흐르는 성질을 이용하는 것 이외에 많은 용도에 흔히 사용됩니다.

상식』 - 캐소드?? 애노드?? 란??

캐소드·애노드는 전극에서 진행되는 반응(즉, 산화환원)을 구분하기 위해서 사용되는 용어입니다.. 일반적으로 어떤 실험 조건에서든 전극에서 환원반응이 진행되면, 그 전극의 이름을 캐소드(cathode)라고 하며, 전극에서 산화반응이 진행되면, 그 전극은 애노드(anode)라 합니다.

상식』 - 순방향?? 역방향?? 이란??

반도체는 p형과 n형이 있습니다. 이 두 반도체를 조합하여 전기소자를 만들게 되는데 이렇게 만들어진 소자들은 공급되는 전류의 방향(+에서 -로 가는 방향)에 따라 전류가 흐르거나 흐르지 않게 됩니다. 이때 전류가 흐르게 회로를 연결하는 방향을 순방향, 반대로 연결하여 전류가 흐르지 않게 되는 방향을 역방향이라고 합니다.

2. 다이오드의 종류

다이오드가 뭔지 알아보았으니!! 이제 종류에 대해 알아보겠습니다..^^

제너다이오드 (Zerer Diode) - 정전압 다이오드

제너다이오드는 정전압이나 기준전원을 얻기 위해서 자주 사용되는 소자입니다. 제너 다이오드는 보통 다이오드와는 달리 역방향으로 전압을 걸어 사용합니다.
보통의 P-N 접합 다이오드에 30V이상의 역방향 전압을 가하면 항복현상이 일어나 갑자기 전류가 흐르는데 이것을 제너 효과라고하며, 제너 다이오드는 이러한 현상이 비교적 낮은 전압에서도 일어나도록 하기 위하여 반도체에 혼합하는 불순물의 양을 조정한 것입니다. 이부분에서는 다이오드에 흐르는 전류가 급격히 증가하여도 단자전압은 거의 일정하며, 이 성질을 이용하여 전압 기준용으로서 만들어진것이 제너다이오드 또는 정전압다이오드라고 합니다.

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《그림 1-1》
디바이스마트에서 판매중인 제노다이오드 (위쪽 1W, 아래쪽 500mW  제품)

 

 

 

 

 


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여기서 잠깐!! ‘ㅁ’
항복현상이란? : 소자에 전압 혹은 압력 등을 가한 경우, 어느 한계를 넘었을 때 급격한 변화를 일으키는 것.

바리캡 다이오드 (Variable-Capacitance Diode) - 가변용량 다이오드

바리캡 다이오드는 가변용량 다이오드로 바랙터라고도 부르며, 다이오드 접합부의 용량이 역전압에 비례라는 것을 이용한 것입니다. P-N 전합 다이오드에 역방향 전압을 가하면 생성된 공핍층은 절연성을 띄게 되므로 유전체에의 캐패시터와 같은 역할을 하며, 역방향 바이어스 전압이 증가하면, 공핍층의 폭은 넓어지게 되어 유전체의 두께가 증가하는 효과를 가져오므로 캐패시턴스가 감소하게 됩니다. 반대로 역방향 바이어스 전압이 감소하면 캐패시턴스가 증가하게 됩니다.

이와 같이 경계를 이룬 반도체 표면의 공간 전하 영역이 전압에 의해 영향을 받기 때문에 접합 용량이 전압의 크기에 따라 변화하는 성질을 텔레비전이나 FM튜터, 무전기 등 고주파 변조나 주파수 변환, 동조, 믹서 등에 이용됩니다.

여기서 잠깐!! ‘ㅁ’
P-N 접합이란?? : P형 반도체와 N형 반도체를 접합한 것을 말한다. p형의 부분에 정전압, n형 부분에 부전압을 걸면 전류가 흐르지만, 그 역 방향으로는 무시할 정도의 전류밖에 흐르지 않은 채, 정류작용을 띄어 정류기의 기본소자인 다이오드가 된다.

배리스터(Varistor)

배리스터는 배리어블 레지스터의 약칭입니다. 전압의 변화에 의해 저항이 크게 변화하도록 만든 소자를 말하며, 전압-전류특성이 비직선적인 2단자 반도체 소자입니다. 앞에서 업급한 P-N 접합다이오드나 금속 정류소자도 배리스터로 사용될 수 있습니다. 배리스터는 전압-전류특성이 대칭적이냐 비대칭적이냐에 따라 대칭 배리스터와 비대칭 배리스터로 구분됩니다. P-N 접합 다이오드는 비대칭 배리스터에 속하고, 대칭 배리스터는 특성이 같은 2개의 직렬 또는 병렬로 접속해서 만든 것이며, 양.음의 전압에 대해 전압-전류특성이 원점에 대해 대칭인 것을 말합니다

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《그림 1-3》
디바이스마트에서 판매중인 배리스터 다이오드

 

 

 

 

 

 

정류 다이오드(Rectifier Diodes)

일반적으로는 평균 전류 1V이상의 것을 가리키며 전원의 정류회로에 이용하며, 소전력용으로부터 대전력용까지 많은 종류가 있으며 패키지도 풍부합니다. 가장 많이 생산 되는 것은 소전력용의 1A급으로 정류 다이오드의 약 70%를 차지하고 있다. 스위칭 다이오드와의 차이점은, 스위칭 다이오드는 ON/OFF를 위해 동전압에 정해진 전압에서 완벽하게 ON,OFF시키지만 정류 다이오드는 P-N접합부에 낮은 전압이 걸려도 흘려주고 낮은 역전압이 걸려도 차단하는 역할을 하게 됩니다.

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《그림 1-4》
디바이스마트에서 판매중인 정류 다이오드

 

 

 

 

 

 

 

 

스위칭 다이오드(Switching Diode)

P-N 접합의 정류효과(순방향 및 역방향 바이어스시 저항의 현저한 차이)를 이용하여 회로의 스위칭을 주로 하는 다이오드입니다. 순방향 회복시간, 역방향 회복시간, 접합 용량 및 순방향 입력 펄스 상승시에 오버슈트가 적어야 합니다. 일반적으로 스위칭 다이오드라고 하면 쇼트키 다이오드나 밴드스위칭 다이오드도 포함하며, 동작 속도가 빠르고 수명이 긴 것이 특징입니다.

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《그림 1-5》
디바이스마트에서 판매중인 스위칭 다이오드

 

 

 

 

 

 

쇼트키 다이오드(Schottky Barrier Diode : SBD)

원 명칭은 쇼트키베리어 다이오드라고 합니다. 일반 다이오드는 P-N 접합으로 구성되는데 비해 쇼트키 다이오드는 N형 반도체표면에 금속막을 증착-도금 등의 방법으로 부착시켜 만든 쇼트키형의 장벽을 통해서 반도체 속에 캐리어를 주입시켜 만듭니다. 즉 반도체 표면에 금속을 도핑시키면 금속과 반도체 사이에 전위장벽(0.4~0.5V)이 형성되는데 이것을 이용한 다이오드가 쇼트키 다이오드라고 입니다. 쇼트키 다이오드는 실리콘이나 칼륨비소와 같은 반도체 재료와 몰리브텐, 티탄, 금 등과 같은 금속 재료를 접촉 시켜서 만듭니다

그럼 쇼트키 다이오드의 특징을 보겠습니다.

- 금,은 또는 백금과 같은 금속에 실리콘(N형 반도체)을 도핑하여 만든다.
- 쇼트키 다이오드가 바이어스 되어 있지 않을 때, 반도체 측의 N형 자유전자는 금속에 있는 자유전자보다 전도율이 낮으므로
   더 낮은 궤도에 놓이게 된다.
- 다이오드가 순바이어스 되면, N형의 자유전자가 접합을 넘어 금속 안으로 들어가서 큰 순방향 전류가 흐른다.
- 금속에 N형은 거의 같은 극성이며, 공핍층이 없고 축척하는 전하도 없게 되어 역방향 시간도 없게한다.

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《그림 1-6》
디바이스마트에서 판매중인 쇼트키 다이오드

 

 

 

 

 

 

 

 

밴드 스위칭 다이오드(Band Switching Diode)

일반 소신호 다이오드의 고주파용으로서 개발됩것입니다. 고주파 튜너의 주파수 선택용으로 사용되기 때문에 고주파 저항이 작아야하며, 단자간의 용량도 최대한 낮게 한 다이오드입니다.

터널 다이오드(Tunnel Diode), 에사키 다이오드(Esaki Diode)

터널 다이오드는 터널효과를 이용하는 다이오드로 1957에 에사키에 의해서 발명된 제품이라 그 이름을 따서 에사키 다이오드라고도 하며, 불순물 반도체에서 부성 저항특성(전압을 올리면 전류는 반대로 감속하는 특성)이 나타나는 현상을  응용한 P-N접합 다이오드입니다. 불순물 농도를 증가시키면 반도체로서 P-N접합을 만들면 공핍층의 장벽이 아주 얇게 되어 양자역학적 터널 효과가 발생하고 갑자기 전류가 많이 흐르게 되면 손방향 바이어스 상태에서 부성 저항특성이 나타나게 됩니다.

터널 다이오드는 특징으로는 

- 발진과 증폭이 가능하고 동작 속도가 빨라져 마이크로파대에서 사용이 가능하다.
- 방형성이 없고, 잡음 등 특성상 개선할 점이 많은 다이오드이다.
- 반도체에 주로 쓰이며, 마이크로파 영역에서의 사용을 위해 게르마늄, 칼륨비소, 실리콘이 주로 쓰이며, 작은 용기에 봉해져있다.

여기서 잠깐!! ‘ㅁ’
터널효과란? : 양자역학적 효과로 장벽의 에너지 레벨보다 낮은 에너지 밖에 가지고 있지 않는 입자가 장벽의 외측에 배어 나오는 것.

임팻 다이오드(IMPATT Diode)

임팻이라는 것은 IMPact-ionization Avalanche and Transit Time이라는 약간 복잡한 말의 약자인데, 부성 저항특성을 얻기 위하여 전자사태 현상과 주행시간 지연등을 이용한 특수 마이크로파 다이오드입니다. 이 원리를 발표한 W.H. Read의 이름을 따서 리드 다이오드라고도 합니다.

임팻 다이오드는 잡음이 많은 결점이 있으나 효율이 매우 좋은 고출력 마이크로파 발진 소자로, 마이크로파의 특성을 살려 공동이나 동출의 발진기로 저립하여 발진시키고 마이크로파 통신기의 국부 발진에 소형 레이더 발진등에 이용되고 있습니다.

건다이오드(Gunn Diode)

1963년 미국 IBM사의 건에 의해 발명된 마이크로파용 반도체 발진소자. 칼륨비소 또는 인화인듐 및 텔루륨화카트뮴 등의 단결정을 3[KV/cm]이상의 직류 강전계 중에 두어, 어떤 조건 하에서는 부성 저항을 갖는 성질을 이용하여 마이크로파의 발진을 일으키는 것으로 마이크로파에서 밀리파에 이르는 초소형 마이크로파 발진기의 발진소자로 사용됩니다. 동작전압이 10V 정도로 낮고 회로가 간단하여 차량 속도 감지기 등에 이용되고 있으나, 건 다이오드의 발진 주파수가 전압이나 온도 변화에 매우 민감하므로 외부에 안정적인 공동 공진기와 PLL회로를 구성한 규격화된 모듈이 통신용으로 사용되고 있습니다.

PIN다이오드(PIN Diode)

보통의 다이오드는 P형 반도체와 N형 반도체의 접합에 의해 만들어진다. 그런데 PIN 다이오드의 이름에서 P와 N사이아 I라는 문자가 들어 있습니다. 여기서 I는 intrinsic의 머릿글자로서, 진성 반도체의 층 또는 영역을 의미하는 반도체를 만드는 일은 불가능하기 때문에, 실제로는 PIN다이오드내의 P형과 N형 사이에 고유저항이 매우 높은 P형 또는 N형사이에 고유저항이 매우 높은 P형 또는 N형 영역이 추가된 형태로 만들어진다.

PIN다이오드는 주로 센서로 이용되고 있습니다. 역방향 바이어스가 될 때 거의 일정한 캐패시터처럼 동작하며, 순방향 바이어스가 될 때는 전류 제어 가변저항과 같이 동작합니다. 저항이 전류의 양에 의하여 제어되기 때문에 감쇠기의 응용분야에 사용되며, 광 파이프 시스템의 광 검출기로 이용됩니다.

발광 다이오드(Light emitting diode)

화합물 반도체로 만든 다이오드에는 전류를 흘리면 캐리어(전자와 정공)의 과잉 에너지에 의해 효율적으로 발광하는 것이 있는데, 이것을 이용한 발광 소자입니다.. 발광 다이오드는 전기 에너지를 광에너지로 직접 변환하므로 효율적이고 전력 소비가 적으며, 신뢰성이 높고 고속 응답을 하는 등의 특징이 있습니다. 따라서 가전 제품이나 자동차 계기류의 표시 소자로, 광통신용 광원의 일부로 사용되고 있으며, 반도체 재료 중에는 과잉 에너지를 빛으로 방출하기 쉬운 것과 열로 소비하기 쉬운 특성을 가지는 것이 있습니다. 예를 들어, 집적 회로나 트랜지스터에서 잘 쓰이는 실리콘은 발광 다이오드용 재료로서는 부적합하며, 화합물 반도체인 칼륨-비소, 칼륨-알루미늄-비소, 칼륨-인 등이 사용되고 있습니다.

CYMERA_20130410_100529《그림 1-12》
디바이스마트에서 판매중인 발광 다이오드

 

 

 

 

 

 

 

3. 다이오드 회로도 기호

다이오드는 상당히 많은 종류가 있고 그 회로도에서의 표현 방법도 종류에 따라 다르게 표현 합니다. 그래서 그 많은 기호를 찾을 수가 없어서 주로 쓰여지는 회로도 기호만 알아보았습니다. 그럼 보시겠습니다.

다이오드 기호

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 전.. 봐서 모르겠습니다..;; 어렵네요.. 기호들이..ㅎㅎ 저 같은 초보분들은 다 똑같다고 생각하실듯..ㅎㅎ
그럼 마지막 챕터로 가겠습니다~~^^

4. 다이오드의 동작원리

PN 접합 다이오드
실리콘에 각각 도핑하여 P형 반도체와 N형 반도체를 접합하게 되면 P형의 정공과 N형의 전자가 접합영역에서 결합하여 공핍층 생성하고 공핍층은 정공이나 전자와 같은 캐리어가 없는 절연영역이며, 접합영역을 통과하는 캐리어의 이동을 방해합니다. 전자나 정공이 공핍층을 통화가기 위해서는 일정 이상의 전압이 필요하며, 이 전압을 전위장벽이라고 하고, 일반적으로 실리콘(Si)은 0.7V, 게르마늄(Ge)은 0.3V가 필요합니다.

순방향 바이어스 & 역방향 바이어스의 동작원리

순방향 바이어스(+ : P형, – : N형)

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양전위가 가해진 P형의 정공이 N형으로 이동하고 음전위가 가해진 N형의 전자가 P형으로 이동하며 공핍층이 축소되며, 정공과 전자(캐리어)의 이동이 월활하여 전류가 흐르게 된다.

역방향 바이어스(- : P형, + : N형)

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음전위가 가해진 P형의 정공이 전원쪽으로 이동하고 양전위가 가해진 N형의 전자도 전원쪽으로 이동하며 공핍층이 증가됩니다.
가해진 전압의 크기가 클수록 공핍층은 넓어지며, 공핍층을 통과하는 소수 캐리어의 의한 역방향 누설전류가 발생되고, 또한 정공과 전자(캐리어)의 이동이 원활하지 못하며 역방향 누설전류 외에 전류가 흐르지 못하게 됩니다.

이상으로 다이오드에 관한 글을 마치겠습니다..^^ 읽어주셔서 감사합니다..^^V

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내가 바로 초보자다!! 시리즈 보기⊙▼⊙v

1탄 저항편

 

 

FLUKE-62MAX+ 제품 리뷰

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Fluke가 제공하는 적외선(IR)온도계를 소개해 드리겠습니다.
Fluke 62 MAX 와 Fluke 62 MAX+ 로 두가지 모델이 있는데요. 그중에서 Fluke 62 MAX+ 를 살펴 보도록하겠습니다.
아무래도 +가 붙은쪽이 한단계 더 좋은 거겠죠? ㅎㅎ

 

앞에서 소개 했듯이 FLUKE-62MAX+는 적외선(IR)온도계라고 말씀 드렸는데요. 그렇다면 왜 IR온도계를 사용해야 할까요?
그 이유는 전기 또는 기계 계통에 잠재적인 문제가 있을 경우 이를 알리는 초기 증상은 주로 온도변화로 나타나게 되는데,
비접촉 소형 IR온도계를 사용하면 손이 닿기 힘든 곳이나 위험한 구역에 있는 장비까지 온도를 즉각적으로 측정할 수 있으며
온도가 비정상적인 경우 이를 빠르게 감지하여 문제를 조기에 해결할 수 있기 때문입니다. 따라서 전기 패널에 나타나는 열점,
모터의 과열 또는 HVAC 시스템(*)의 비효율적 작동 등의 문제를 보다 손쉽게 파악할 수 있게 됩니다.

“HVAC 시스템 이란?” 자동차에 적용되는 공조 시스템으로 탑승자의 쾌적한 운전환경을 만들기 위해서 u-Com제어에 따른 고기능화로 콘트롤러의 조작을 억제하고 스스로 외부변화에 대한 실내온도를 설정치에 맞게 제어하는 시스템.

 

그럼 한번 천천히 살펴 보도록 하겠습니다.

 

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  개봉하기전 모습입니다.

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사진 (1)

뒷면입니다.

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기본 구성품 입니다.

사진 (5)

앞부분 전체 외관입니다.

건전지는 아래쪽 나사를 풀러서 넣으면 됩니다.

사진 (8)

화면부분에 투명 보호 스트커가 부착되어 있습니다.

글씨가 프린트되어 있어서 사용전에 떼어내어야 합니다.

사진 (7)

3미터 높이의 낙하 시험 통과표시인 “3M DROP” 표시와 “IP54등급”(*) 표시가 보이네요.

“IP 54 란?” IP등급이란, 외부 분진과 수분의 침투에 대한 장비의 보호 수준을 규정하는 보호 등급입니다.
첫 번째 숫자는 방진 등급으로 “5″는 유해 분진 차단 / 두 번째 숫자는 방수 등급으로 “4″는 전 방향에서 분사되는 액체로부터 보호를 의미합니다.

 

 

 

사진 (1)

손잡이 부분은 보다 자연스러운 손동작을 위해서 인체공학적인 디자인으로 설계되었습니다.

 

 

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사용 공구의 벨트 또는 루프에 고정할 수 있게끔 고리가 포함되어 있습니다.
소형이고 경량이어서 사용하는데 큰 불편은 없을거 같은데.. 가방이 포함되어 있지 않은건 좀 아쉽습니다.

 

 

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Fluke 62 MAX+에 장착된 이중 회전식 레이저를 통해 측정 영역을 손쉽게 식별할 수 있습니다.
측정 영역은 점 사이의 스폿으로 표시됩니다.

 

 

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제 모니터를 찍어봤습니다.

29.4도가 나오네요. ㅎㅎ

사진 (3)

알람기능이 탑재되어 있어 원하는 온도를 지정했을때 온도가 제한 범위를 벗어날 경우 Hi 및 Lo 알람으로

즉시 사용자에게 알려줍니다.

사진 (2)

대형 백라이트 디스플레이로 어두운 구역에서도 손쉽게 데이터를 확인할 수 있습니다.

 물류창고는 15도 정도 온도가 측정되네요. 여름에 시원해서 좋겠죠? ^^;;

 

 

 

사진

62 MAX 와 62 MAX+ 모두 표준 AA 배터리 하나로 작동합니다.

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사양 - 2

 

 

종합해보면 Fluke 62 MAX+ 적외선 온도계는 온도 측정 분야의 전문가들이 설계하여 작은 크기, 극도의 정확성, 간편한 사용법 등 작업에 유리한 특성을 모두 갖추고 있습니다. IP54 등급의 방진 및 방수 기능, 3미터 낙하에도 끄떡없는 견고함과 정교함, 실제로 Fluke 62 MAX+ 는 매우 단단하므로 손상 염려없이 사용할 수 있는 유일한 IR 온도계라고 볼 수 있겠네요.^^

 

 

FLUKE-62MAX+ 보러가기