임베디드 개발자에게 필요한 전기 기본 상식

SW 개발자가 왜 알아야 하는가?

가장 중요한 이유로는 아무래도 기판을 만지는 직종이고, 컴퓨터 옆에 널부러져 있는 기판엔 전기가 흐르며, 만약 DC가 아닌 고압의 AC 전류가 흐르는 환경에서 전기를 잘 모른다면 좀 빨리 가버릴 수도 있다. (AC220V, 즉 311V짜리 전압이 초당 120번 극성이 바뀐다. 이에 감전되면 근육이 수축된 상태로 경직되어 움직이지 못하는데, 궁금하면 콘센트에 젓가락 꽂...진 말자)  DC라 하더라도 역전류나 쇼트가 발생하면 기판은 물론 연결된 컴퓨터까지 태워먹을 수 있다. 물론 여기에 감전돼도 꽤 많이 아프다.
 
또한 당연하게도 회로도를 보며 여러 단자를 연결해야 하는데, 기초적인 전기 상식이 없으면 이도 쉽지 않다.
 
 

전기 기초 상식

전압

두 점 사이의 전위차를 의미한다. 이는 단위 전하가 두 점 사이를 이동할 때 수행하는 일로 정의할 수 있다. 단위로는 볼트(V)를 사용한다. 전하 Q를 이동시키는 데 필요한 에너지를 전하량 Q로 나눈 값 ( V = W/Q ) 또는 전압에 저항을 곱한 값 ( V = IR ) 로 정의된다.
 

전류

전하가 전기 회로를 따라 흐르는 속도 또는 양을 나타내는 물리량, 즉 단위 시간 당 도체의 단면을 통과하는 전하의 양이다. 단위로는 A(암페어)를 사용하며, I로 표기한다. 전하량에 시간을 나눈 값 ( I = Q/t ) 또는 전압에 저항을 나눈 값 ( I = V/R ) 로 정의된다. 전압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르며, (+) 에서 (-)로 흐른다. (자유 전자 흐름의 반대 방향)
 
보통, 전압은 딱 맞춰서 사용하고 전류는 넉넉하게 쓴다. 대부분의 제품들은 전류가 넉넉하면 알아서 쓸 만큼만 가져다 쓰지만, 전류가 부족하면 오작동의 위험이 있다.
 

컨버터 & 인버터

대부분의 임베디드 제품은 직류(DC)를 사용하기에 컨버터를 사용해 교류(AC)를 DC로 바꿔서 사용한다. 이 컨버터는 주파수 등을 디지털 신호로 바꾸는 장치로도 사용된다.
AC에서 DC로 바꿀 때는 인버터를 사용하는데, 이는 AC가 주파수 조절을 통해 기기의 속도를 제어하기 쉽기 때문에 특정 기기를 적절한 속도를 가동하기 위해 인버터를 사용한다.
 

그라운드

그라운드란 기준점을 의미한다. 보통 0V를 사용하지만 항상 0V는 아니고, 전압을 측정할 때 기준점이 된다. 그라운드에 따라서 전압이 (-)가 될 때도 있다.
 

 

보드 부수는 법

(하지 말라는 뜻이다)

 
1. 물을 붓는다.
2. 테스터기로 마구 찌른다.
3. 아니면 프로브로 마구 찌른다.
4. 보드 위에 전도체 올려 놓는다.
5. 털옷 입고 작업한다.