전원을 사용하기 전에 해야 할 일

전원 공급 장치에는 여러 종류가 있습니다. 따라서 작업하려는 용도에 맞는 전원 공급 장치를 선택해야 합니다. 하지만 전원 공급 장치를 올바르게 선택하고 연결해야 한다는 의미는 아닙니다.

일반적인 전원 유형은 다음과 같습니다.

전원 유형		전원 공급 장치 기능
100개의 가마솥(AC)전압은 일정 주기로 변합니다.	AC 전원	상용 전원 공급 장치와 같이 교류 전류를 생산하는 전원입니다.
12VDC(직류)전압은 항상 일정합니다.	직류 전원	직류를 생산하는 전원으로는 1차 전지와 충전 전지가 있습니다.
	전력 변환	전원공급장치는 스위칭 회로 등을 통해 상용 전원을 직류로 변환합니다.
	시리즈 전원 공급 장치	선형 전원 공급 장치 중 하나는 시리즈 레귤레이터를 사용하여 상용 전원을 DC로 변환합니다.
	기준 전원	전원은 전원 전압, 온도, 소자 변경 등에 관계없이 일정한 전압을 생성합니다.

장치가 DC 또는 AC 전류로 작동하는지 확인하는 것은 매우 중요합니다. DC 또는 AC 전류로 작동하는 장치를 연결하는 경우 AC 전원 vs DC 전원 또는 그 반대의 경우 장치나 전원 공급 장치가 손상될 수 있습니다. DC 전원 공급 장치가 필요한 경우에도 직렬 전원 공급 장치는 선형적이어서 열을 발생시키므로 열에 민감한 장치 근처에서는 사용하지 마십시오. 반면, 스위칭 전원 공급 장치는 열 발생을 억제할 수 있지만, 많은 노이즈를 발생시키므로 노이즈로 인해 오작동할 수 있는 장치는 연결하지 않는 것이 좋습니다. 

또한, 장치가 전압 변동에 취약하거나 측정을 위해 안정적인 전원이 필요한 경우, 기준 전원 공급 장치를 사용해야 합니다. 실제로 기준 전원 공급 장치는 출력 전압을 안정화하는 스위칭 전원 공급 장치로도 사용됩니다.

적절한 전원 공급 장치를 선택했다면 작동 범위를 확인해야 합니다. 12V로 작동하는 장치를 120~240V 출력 전원 공급 장치에 연결하는 것은 문제가 될 수 있습니다. 전원 공급 장치의 출력 범위가 사용하려는 전압과 전류를 충족하는지 확인해야 합니다. 물론 출력이 너무 크면 장치가 손상될 수 있습니다. 작동하더라도 성능 측정을 위한 분해능이 충분하지 않을 수 있습니다.

무엇보다도 전원 공급에 신경 쓸 필요는 없습니다. 연결할 부하를 확인하는 것이 중요합니다. 저항성 부하, 유도성 부하, 용량성 부하, LED 등 연결된 부하의 부하 특성이 해당 용도에 적합한지 확인하십시오.

위의 사항을 주의 깊게 살펴보면 장비 선택은 문제가 없습니다. 배선은 연결되지만, 고전압이나 고전류를 사용하는 경우 전선 재질의 용량이 부족할 수 있습니다. 용량이 부족하면 배선에서 열이 발생하여 측정이 정확하지 않을 수 있습니다. 또한, 배선의 절연이 녹을 수 있으며, 최악의 경우 화재가 발생할 수 있습니다. 전류와 전압에 적합한 전선을 사용하도록 하십시오.

전선 용량이 부족하여 열이 발생하면 화재로 이어질 수 있습니다.

전류와 전압에 적합한 전선을 사용하세요.

그런 다음 연결할 때 극성을 확인하세요. 과학 실험에 사용되는 작은 전구처럼 극성에 관계없이 연결되는 전구도 있지만, 다이오드 등은 극성이 바뀌면 작동하지 않습니다. 여러 회로를 연결할 때 각 회로의 극성을 확인하면서 연결하지 않으면 제대로 작동하지 않습니다.

다음으로, 회로를 접지(GND)에 연결할지 고려하십시오. 접지에 연결하면 전압차를 안정시키고 노이즈를 줄이는 효과가 있습니다. 접지는 일반적으로 고정된 장비에 사용되지만, 경우에 따라 금속 프레임을 접지로 사용할 수도 있습니다.

접지의 예

쇼트바가 연결되면 전압은 접지(GND)를 기준으로 합니다.

독립성(부동성)의 예

접지되지 않은 경우 전위는 독립적(부동)입니다.

작업 환경을 개선하세요

다음으로, 장비 준비 외에 염두에 두어야 할 몇 가지 사항을 소개합니다. 저전압 장비만 작업하는 것은 아닙니다. 고전압 장비를 취급할 때는 작업 환경에 주의해야 합니다. 첫째, 작업 공간에 필요한 것 외에는 아무것도 두지 마십시오. 오류가 발생할 수 있으며, 작업 공간에 장비를 어지럽게 두면 작업 효율이 떨어집니다. 또한 앞서 설명했듯이 전압이 너무 높으면 발화할 수 있습니다. 이때 작업 공간에 인화성 물질을 두면 화재가 발생합니다. 화재가 발생하지 않더라도 절연 피막이 녹으면 누전 및 감전의 위험이 있습니다. 따라서 누전 및 감전을 방지하기 위해 작업 환경을 정리하고 절연 및 내화 재료에 대한 작업이 필요합니다.

화재 예방을 항상 예방 조치로 고려하는 것이 가장 좋습니다. 전기 장비 관련 화재에는 재가열 화재가 포함됩니다. 재가열 화재는 전기 장비에 전원이 공급될 때 발생합니다. 지진으로 정전이 발생했지만, 정전 후 전기 스토브가 무너지면서 주변 가연성 물질에 불이 붙는 경우가 종종 있습니다. 작업장, 특히 장비가 가연성 물질과 접촉할 때는 각별히 주의하십시오. 작업 공간이 습하면 누전의 위험도 있습니다.

또한, 전기 화재를 예방하기 위해 다양한 예방 조치를 취해야 합니다. 먼지가 쌓인 플러그를 콘센트에 꽂은 채로 전원을 켜면 먼지가 쌓이거나, 배선의 절연이 제대로 되지 않아 단락이 발생하는 것도 원인일 수 있습니다.

전기 화재 예방을 위해 필요한 조치를 취하십시오. 감시를 피하십시오. 절연 불량 배선으로 인한 단락도 화재의 원인이 될 수 있습니다.

자세한 내용은 “안정적인 AC 전원 공급”을 참조하세요.

충전 시 주의사항

전원 공급 장치의 전원 스위치를 켜기 전에 작동 여부를 확인하는 것을 잊지 마십시오. 혼자 작업하는 것이 아니라 여러 구성원과 함께 작업하는 경우 연결 지점에서 작동하는 부품이나 단락이 있을 수 있습니다. 따라서 사고를 예방하기 위해 부하를 연결하기 전에 전반적인 작동을 확인해야 합니다. 또한 평소 사용하는 전원 공급 장치 대신 오랫동안 사용하지 않은 전원을 연결할 경우 전원 공급 장치의 작동이 적합한지 미리 확인해야 합니다. 전원 공급 장치 고장으로 인해 정격 전력에 도달하지 못하거나 정류가 잘못되어 리플 현상이 나타날 수 있습니다. 또한 원치 않는 전압 변동 및 주파수 변동이 발생할 수 있으므로 발생하지 않도록 해야 합니다.

전원 공급 장치 점검과 작업장 내 모든 안전 관련 항목 정리가 완료되었으니, 이제 드디어 전원 콘센트 스위치를 켭니다. 하지만 작동 전에 확인해야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 예를 들어 전압 및 전류 설정을 확인해 보세요. 전압 및 전류 설정이 여전히 크다면 연결된 장비에 갑자기 고전압이 공급될 수 있습니다. 테스트 내용에 따라 다르지만, 먼저 전압과 전류를 좁힌 후 점진적으로 높이는 것이 좋습니다. 전압과 전류를 어떻게 점진적이고 안전하게 높일 수 있을까요?

정전류를 연속적으로 흐르게 하면서 전압을 점진적으로 증가시키는 정전류 제어(CC)와 정전압을 인가하면서 전류를 증가시키는 정전류 제어(CV)가 있습니다. 또한 이 두 가지를 조합하여 작동하는 정전류/정전류 제어(CV/CC)도 있습니다. 정전류/정전류 제어는 정밀한 제어가 필요하지만, 안정적인 전력 공급을 위한 매우 유용한 방법입니다.

기타 주의 사항

그러나 실험은 장비와 부하를 손상시킬 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 원치 않는 전압이 발생하지 않도록 조치하거나, 전기가 흐르는 경우 전원 코드를 끊어 전류를 잠시 차단해야 합니다.

예를 들어, LED에 흐르는 전류가 칩의 최대 전류값을 초과하지 않도록 제한 저항을 삽입합니다. 12V 자동차 배터리를 사용할 때 5V LED 두 개를 직렬로 연결하면 필요한 전압은 10V, 즉 2V 이상입니다. 이 경우, 이 저항값에 해당하는 제한 저항을 2V 이상(또는 그 이상)에 설치합니다.

제한 저항기의 저항값은 다음 방정식으로 계산됩니다.

저항값 = 전압 -> 전류

따라서 흐르는 전류에 따라 저항값이 다른 저항을 준비해야 합니다. 다이오드(제너 다이오드)를 이용하여 전압을 제어하는 방법도 있습니다. 또한, 정격 전류를 초과하는 전류가 흐르면 내장된 합금 부품을 차단할 수 있는 퓨즈를 내장하여 전류와 전압을 모두 제어할 수 있습니다.

세미키 요약 및 세부 정보 AC 및 DC 프로그래밍 가능 전원 공급 장치