[기계실험]POWER SUPPLY 제작

소개글

[기계실험]POWER SUPPLY 제작에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적
어떤 전자 회로라도 그것을 동작시키려면 반드시 전원이 필요하다.
모든 실험들이 이 POWER SUPPLY사용을 기본으로 하고 있다. 이런 POWER SUPPLY를 직접 제작 함으로서 전기의 가장 기본적 소자들의 원리와 사용법을 익힌다.
2. 이론
- 전압과 전류와 저항이해
- 직류와 교류 이해(교류에서 직류로 전환방법)
- 전기소자 (트랜스, 다이오드, 콘덴서, 저항) 사용법
- 오실로스코프 및 테스터기 사용법
- 브레드보드 사용법
3. 예비레포트
- 전압, 전류, 저항에 관한 기본(옴의 법칙)
- 직류와 교류
- 트랜스의 작동원리
- 전해콘텐서, 세라믹 콘덴서, 다이오드, 레귤레이터 기능, 종류, 사용방법
- Bread board, 오실로스코프, 테스터 기능 및 사용방법
4. 결과레포트
- 실험 및 실험방법(직접실험사진첨부)
- 고찰

본문내용

불이 들어오는 것을 확인 할 수 있다.
2) POWER SUPPLY도면상의 각 부분에서 출력 전압 파형을 관측하여 그려라.
사 진
내 용
ⓐ
< 트랜스를 지난 지점에서 측정 >
AC-110V로 들어왔던 전압이 트랜스로 인하여 약12V의 전압으로 바뀐 모습을 볼수있다.
9V를 보이지 않는 이유는 오실로스포프는 최대값을 나타내고 트랜스에는 실효값을 나타내므로 교류전압의 표시 차이에서 비롯된다.
AC 전원이라 사인파형을 보이고 주파수가 60hz인 것을 확인할 수 있다.
ⓑ
< 브릿지 다이오드를 지난 지점에서 측정>
다이오드의 성질이 전류를 한쪽방향으로만 통과시키는 것이므로 브릿지 다이오드를 지나니 (+)극성은 남아있지만 (-)극성 부분은 통과하지 못하는 것을 볼 수 있다. 이러한 형태의 전류를 정파전류라고 한다.
ⓒ
< 평활회로를 지난 후 측정>
콘덴서로 이루어진 평활회로는 콘덴서에서 충전/방전을 반복하여 사인파형이었던 출력 전압 파형을 그림과 같이 직선화시키는 역할을 한다.
평활회로에 쓰여진 콘덴서를 전해콘덴서와 세라믹 콘덴서가 각각 하나씩 쓰였다.
맥동전압이 나타나는 것으로 배웠는데 생각보다 거의 직선에 가까운 파형을 보였다.
ⓓ
< 레귤레이터를 지난 후 측정 >
레귤레이터는 입력전압을 원하는 출력전압으로 조정하는 기능을 하는데 레귤레이터(7805)를 지난 뒤 실효값이 약12V에서 약5V로 내려갔다.
사 진
내 용
< LED 양변에서 측정 >
저항을 지난 뒤라 약5V에서 약2V로 전압강하가 이루어진 것을 볼 수 있다.
3) ⓒ점과 ⓓ점에서 각각 전압을 측정하여 비교하라.
레귤레이터를 지나기 전과 후를 비교하기 위함이다.
위의 ⓒ점과 ⓓ점에서의 파형을 보면 ⓒ에서 약12V이고 ⓓ에서 약 5V인 것을 알 수 있다. (사진이 흐리게 나와서 정확치 못한점 죄송합니다.)
양쪽 사진의 비교로 레귤레이터(7805)의 기능이 전압을 5V로 맞추어서 낮춰주는 것이라는 것을 알 수 있다.
4) 스위치 on 하여 LED 점등을 확인하라.
6. 고 찰
첫 실험이라는 부담감과 전기전자분야에 대한 막연한 두려움이 있었던 지라 처음에 사실 많이 긴장하고 있었던 것도 사실이다. 하지만 그러한 긴장의 영향으로 실험을 미리 많이 숙지하고 갔던 것이 큰 도움이 된 것 또한 사실이다. 실험의 도면을 미리 숙지하고, 실험실에 들어가기 전 미리 Bread Board를 종이에 점을 찍어 그린 다음 그 위에 모의로 만들어 본다는 생각으로 회로를 구성해 보았던 연습이 실제 실험에서 크게 도움이 되었다. 하지만 막상 처음 실험에 임해보니 여러 가지로 헷갈리는 부분이 생겨서 당황하기도 했지만 조원들의 도움과 조교님의 도움으로 실험을 무사히 할 수 있었다.
첫 번째 실험 답게 이번 실험은 주로 여러 가지 전자회로에 쓰이는 기기들에 대한 이해도를 높이고 그에 따른 여러 가지 사용법을 익히며 Bread Board에서 어떻게 구성이 되는가를 익히는 것을 중심으로 구성된 듯 하였다. 실험은 걱정했던 것 보다는 쉽게 이뤄 졌고 본인의 조원들이 협력하여 빠르게 구성하는 덕에 다른 조들보다 월등히 빠른 속도로 실험을 완성할 수 있었다.
그럼 각 실험 도구 및 재료에 관해 간단하게 알아보자.
- 다이오드 : 다이오드는 전류가 한쪽방향으로만 흐르게 하는 성질을 지니고 있으며 이 실험에서는 다이아몬드형으로 다이오드를 설치하여 9V의 교류전압을 (-)는 제외하고 (+)만 남겨서 정파정류를 만들었다.
- 콘덴서 : 평활회로를 구성하는 콘덴서는 충전과 방전을 반복하여 출력전압을 직선화시켜준다. 이 실험에서는 전해 콘덴서와 세라믹 콘덴서를 사용하여 9V의 정파정류를 직선화시켰다. - 저항 : 저항은 물체가 유체 내에서 운동할 때 받는 저항력과 두 물체가 접촉하면서 움직일 때 접촉면에 작용하는 힘을 가진 소자이다. 이 실험에서는 발광다이오드로 들어가는 전압을 5V에서 2V로 낮추었다.
- 발광다이오드 : PN접합에 전류가 흐를 때 빛이 발생하는 현상을 이용한 소자로 이 실험에서는 브레드 보드에 모든 소자들이 제대로 연결되었는지 확인하기 위해 쓰여졌다.
- 트랜스 : 트랜스는 입력전압을 원하는 출력전압으로 바꾸어 주는 역할을 한다. 이 실험에서는 110V의 교류전압을 9V의 교류전압으로 바꾸었다.
- 레귤레이터 : 레귤레이터는 전기회로에서 입력전압을 일정한 출력 값으로 조정하는 역할을 한다. 이 실험에서는 7805레귤레이터 사용으로 콘덴서를 지난 9V의 전압을 5V의 전압으로 낮추었다.
교류 전기를 직류 전기로 바꿔 주는 전기회로에서 가장 기본적인 것이지만 가장 중요한 부품인 파워서플라이를 제작하면서 전기회로의 기본적인 사항들을 자연스럽게 익히고 알수 있게 되었다. 예비레포트를 통해 많은 부분을 숙지했다고 생각했지만 막상 직접 회로를 구성하기 위해 Bread Board위에 소자들을 올려놓았을때에는 많이 당황하고 모두들 우왕자왕 할 수 밖에 없었다. 하지만 회로의 시작부분부터 하나하나씩 맞춰 가면서 회로를 완성하여 LED를 점등시켰을때 느끼는 기쁨은 이루 말할 수 없을 정도였다. 실험의 즐거움을 크게 느낄 수 있는 부분이였다. 회로를 완성하고 나서 오실로스코프를 통해 각 부분별로 파형을 조사하면서 역시나 조교님께서 신신당부 하신 쇼트가 나지 않도록 하는 문제에 대해 항상 염두하지 않을 수 없었다. 오실로스코프를 통해 읽는 수치의 정확도를 위해서도 물론 회로에 다른 물체가 닿지 않도록 해야겠지만 혹시라도 예상치 못한 사고로 쇼트를 내는 것은 잘 운영된 실험을 완전히 망치는 결과를 낳을 수도 있기 때문이다. 오실로스코프를 통해 관찰하던 중 실효값과 최대값의 차이에 대해 알수 있었다. 이론상으로 읽어볼때와는 전혀다르게 실효값과 최대값은 교류전압을 읽을때 매우 커다란 차이로 다가왔다. 앞으로도 계속 이어지는 실험에서 교류전압을 직류전압으로 바꿔서 사용하는 경우가 많을 텐데 이번 실험을 통해 기본적인 사항들을 많이 이해할 수 있게 되었다고 생각한다. 이제 다음에 이어질 실험 부터는 이번 실험보다 더욱 난이도가 높아질 것이니, 더 열심히 준비해서 이해도와 이행도가 일치하여 좋은 실험결과를 낼 수 있도록 더욱 충실을 가하여야 하겠다.

키워드

기계실험,   공학,   전기전자,   power supply