전위차계는 전압, 저항 및 신호 레벨을 제어하는 전자 장치의 작지만 기본적인 부분입니다. 볼륨 조절, 센서 및 회로 조정에 사용됩니다. 소음이나 오류를 방지하려면 올바른 배선이 필요합니다. 이 기사에서는 핀 구성, 배선 방법, 테이퍼 유형 및 안전한 사용에 대해 자세히 설명합니다.
씨1. 전위차계 배선 개요
씨2. 전위차계 기호 및 회로 표현
씨3. 전위차계 전압 분배기 배선
전위차계 배선 개요
전위차계는 전압, 전류 및 신호 레벨을 정밀하게 제어할 수 있는 작지만 강력한 구성 요소입니다. 오디오 볼륨 조정부터 센서 회로 보정에 이르기까지 전자 응용 분야에서 기본적인 역할을 합니다.
적절한 배선은 전위차계가 안정적으로 작동하도록 하는 것입니다. 잘못된 연결로 인해 판독값이 불안정해지거나 원치 않는 소음이 발생하거나 회로 오류가 발생할 수도 있습니다. 올바르게 배선된 경우 전위차계는 감도 조정, 기준 전압 설정 또는 신호 강도 조절과 같은 작업에서 부드러운 조정과 예측 가능한 성능을 제공합니다.
전위차계 기호 및 회로 표현
일반적인 전위차계 기호
두 가지 도식 스타일이 자주 사용됩니다. 유럽 기호는 호와 화살표가 있는 저항을 나타내고 미국 기호는 조정 가능한 화살표가 있는 직사각형 저항을 나타냅니다. 둘 다 저항 트랙의 두 끝(핀 1 및 3)과 이동식 와이퍼(핀 2)의 3단자 장치를 나타냅니다.
가변 저항기 기호
가변 저항기는 두 개의 단자만 사용되는 전위차계입니다. 한쪽 끝 단자와 와이퍼가 연결되어 2단자 가변 저항을 형성합니다. 이 설정은 전류 조정 응용 분야와 같이 저항을 직접 제어할 때 일반적입니다.
전위차계 회로(전압 분배기)
회로에서 전위차계는 Vcc(공급 전압)와 GND 사이에 연결됩니다. 와이퍼는 위치에 따라 가변 전압(Vout)을 출력합니다. 이 전압 분배기 구성은 신호를 미세 조정하거나, 기준 레벨을 설정하거나, 전자 회로의 입력 전압을 조정하는 데 널리 사용됩니다.
전위차계 전압 분배기 배선
전위차계는 종종 전압 분배기로 사용되며, 이는 공급 전압을 더 작고 조정 가능한 값으로 분할한다는 것을 의미합니다. 전위차계의 두 외부 핀은 전원 공급 장치를 가로질러 연결됩니다: 한쪽은 접지로 연결되고 다른 쪽은 양의 전압으로 연결됩니다. 와이퍼라고 하는 중간 핀은 저항 경로를 따라 미끄러져 출력 전압을 제공합니다.
손잡이를 돌리면 와이퍼의 위치가 바뀝니다. 이것은 와이퍼와 양쪽 끝 사이의 저항 비율을 변경하고 출력 전압도 변경합니다. 출력은 와이퍼의 위치에 따라 항상 0볼트와 전체 공급 전압 사이 어딘가에 있습니다.
관계는 간단한 공식으로 표시할 수 있습니다.
전위차계 가변 저항기 배선
| 배선 방법 | 사용된 핀 | 목적 |
|---|---|---|
| 심플 시리즈 | 핀 2(와이퍼) + 핀 1(트랙 끝) | 와이퍼 위치를 조정하여 가변 저항 제공 |
| 안전 시리즈 | 핀 2에 연결된 핀 1(와이퍼) | 와이퍼 연결을 위한 이중화 추가 |
| 대체 안전 | 핀 2에 연결된 핀 3(와이퍼) | Safe 시리즈와 동일한 방식으로 작동하지만 조정 방향이 반대입니다. |
| • 와이퍼가 들어 올려도 연속성을 보장하므로 회로에 대해 항상 안전한 직렬 방식을 선호합니다. | ||
| • 회전 방향(저항 증가 또는 감소)은 와이퍼에 연결된 끝 핀(핀 1 또는 핀 3)에 따라 다릅니다. | ||
| • 가변 저항기 배선은 전압 분배기 구성보다 더 높은 전류를 처리하므로 전위차계의 정격 전력이 부하와 일치하는지 확인하십시오. | ||
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| 왼쪽에는 노브를 시계 방향으로 돌리면 출력이 증가하도록 와이퍼가 배선되어 있습니다. 와이퍼는 양극 공급 장치에 더 가까이 이동하여 출력 단자에서 볼 수 있는 전압을 높입니다. 오른쪽에서 핀 1과 3의 연결이 바뀝니다. 이 경우 노브를 시계 반대 방향으로 돌리면 출력이 증가합니다. | ||
| 아래 다이어그램은 기본 회로 보기를 보여줍니다. 핀 1은 공급 전압에 연결되고 핀 3은 접지에 연결되며 와이퍼(핀 2)는 출력 전압을 제공합니다. 끝 부분이 배선된 방식에 따라 노브 회전을 설정하여 어느 방향으로든 출력을 높이거나 낮출 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 전위차계는 제어에 쉽게 적응할 수 있습니다. | ||
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| 선형 테이퍼 전위차계는 전체 회전에 걸쳐 저항을 고르게 변경합니다. 손잡이를 돌릴 때마다 동일한 양의 저항이 추가됩니다. 비례 제어가 중요한 센서, 마이크로컨트롤러 입력 및 측정 회로에 가장 적합합니다. | ||
| 로그 테이퍼는 처음에는 저항을 천천히 변경한 다음 계속 회전할 때 더 빠르게 변경합니다. 이는 사람들이 소리나 밝기의 변화를 자연스럽게 감지하는 방식과 일치합니다. 볼륨 조절, 조광기 및 기타 사람을 대면하는 조정에 가장 적합합니다. | ||
| 역 로그 테이퍼는 일반 로그 테이퍼와 반대 작업을 수행합니다. 저항은 회전이 시작될 때 빠르게 상승한 다음 끝날 무렵에 느려집니다. 반전 동작이 필요한 특수 오디오 회로 및 믹싱 컨트롤에 가장 적합합니다. | ||
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| • 와이퍼에서 접지로 작은 커패시터(10–100nF)를 추가하여 고주파 노이즈를 필터링하고 출력을 평활화합니다. | ||
| • 윙윙거리는 소리와 간섭을 줄이기 위해 전위차계 리드를 가능한 한 짧게 유지하십시오. | ||
| • 전위차계를 주 회로에서 멀리 배치해야 하는 경우 차폐 케이블을 사용하십시오. | ||
| • 안정성과 정확성을 유지하기 위해 ADC와 같은 민감한 입력을 공급할 때 연산 증폭기로 와이퍼 출력을 버퍼링합니다. | ||
| 이러한 관행을 결합하면 더 깨끗한 신호와 보다 안정적인 회로 성능이 보장됩니다. | ||
| 전압 분배기로 사용할 때 전위차계는 가장 안전한 모드에서 작동합니다. 와이퍼를 통해 작은 전류만 흐르며 대부분의 경우 이는 신호 수준 연결일 뿐입니다. 전류가 매우 낮기 때문에 저항 트랙의 전력 손실이 최소화되고 장치 정격 범위 내에 있습니다. 따라서 3핀 전압 분배기 구성은 ADC, 기준 전압 또는 제어 신호와 같은 입력을 공급하는 데 적합합니다. | ||
| 가변 저항기 모드에서 전위차계는 와이퍼와 한쪽 끝 단자의 두 핀으로만 배선됩니다. 여기서는 부하와 직렬로 연결된 가변 저항으로 작동합니다. 회로의 전체 전류가 전위차계를 통과할 수 있기 때문에 분배기 모드보다 더 많은 전력을 소비할 수 있습니다. 이는 구성 요소의 와트 등급을 고려하지 않으면 과열 위험을 증가시킵니다. 안전한 작동을 위해 가변 저항기로 사용하기 전에 항상 전위차계의 정격 전력 용량을 확인하십시오. | ||
| 전위차계의 와이퍼가 트랙의 한쪽 끝으로 완전히 돌면 전체 공급 전압이 저항 소자의 작은 부분에만 적용될 수 있습니다. 연결된 부하에 과도한 전류가 흐르면 이렇게 집중된 응력으로 인해 과열, 영구적인 손상 또는 트랙 고장이 발생할 수 있습니다. 이 모드는 전력 애플리케이션에서 가장 높은 위험을 수반합니다. 적절한 회로 설계, 보호 저항기 또는 대체 제어 방법을 사용하여 엔드 스톱에서 전위차계에 스트레스를 주지 않도록 해야 합니다. | ||
| 실수 | 증상 | 고치는 방법? |
| 끝 교환 | 출력은 증가하지 않고 시계 방향으로 돌리면 감소합니다. | 두 끝 단자(핀 1 및 핀 3)를 교체하여 회전 방향을 수정합니다. |
| 2선 모드의 플로팅 와이퍼 | 와이퍼가 트랙에서 벗어날 경우 갑작스러운 개방 회로. | 연속성을 유지하기 위해 와이퍼를 끝 핀 중 하나에 묶습니다. |
| 긁히는 오디오 | 손잡이를 돌릴 때 소음이나 딱딱거리는 소리가 납니다. | 커플링 커패시터를 추가하여 DC를 차단하고 마모된 경우 접점을 청소하십시오. |
| Jumpy ADC 판독값 | ADC에 공급할 때 불안정하거나 변동하는 디지털 값. | RC 필터(저항 + 커패시터)를 추가하거나 연산 증폭기로 와이퍼 출력을 버퍼링합니다. |
결론
전위차계는 전압 분배기, 가변 저항기 또는 신호 컨트롤러로 작동하지만 올바르게 배선된 경우에만 작동합니다. 핀 역할, 테이퍼 효과 및 안전한 배선 방법을 알면 노이즈, 불안정한 출력 또는 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다. 보호 단계와 전력 제한을 적용하면 다양한 전자 회로에서 구성 요소의 안정적인 성능과 더 긴 수명을 보장할 수 있습니다.
자주 묻는 질문 [FAQ]
전위차계의 종류는 무엇입니까?
로터리, 슬라이드 및 트리머 유형. 모두 동일하게 작동하지만 조정 스타일이 다릅니다.
올바른 저항 값을 어떻게 선택합니까?
신호에는 10kΩ–100kΩ을 사용하고 더 높은 전류에는 더 낮은 값(1kΩ 이하)을 사용합니다.
전위차계가 AC 및 DC와 함께 작동할 수 있습니까?
예. AC의 경우 노이즈를 줄이기 위해 차폐선이 사용됩니다. DC의 경우 트랙을 통과하는 일정한 전류를 피하십시오.
싱글 턴 포트와 멀티 턴 포트의 차이점은 무엇입니까?
단일 회전은 빠르게 조정되지만 덜 정확합니다. 멀티턴은 미세하고 정확한 제어를 제공합니다.
전위차계는 어떻게 장착해야 합니까?
패널의 너트로 고정하고 핀을 PCB에 납땜합니다. 올바른 노브 방향으로 방향을 잡습니다.
디지털 전위차계란 무엇입니까?
디지털 포트는 신호(I²C 또는 SPI)에 의해 제어되는 IC 버전입니다. 손잡이를 프로그래밍 가능한 조정으로 대체합니다.