Ch1-2. AC전압과 DC전압
임베디드기기의 전원에 대해
이전 장에서 임베디드 하드웨어의 기초 오브 더 기초인 전압, 전류, 그리고 저항에 대해 알아보았다.
전류가 흐른다는 표현을 썼는데, 그럼 전류가 어떻게 흐른다는 것인가? 물이 흐르는 것은 눈으로 볼 수 있는데, 전기가 흐르는 것은 눈으로 잘 보이지 않는다. 눈으로 관찰할 수 있는 자연적 전류 현상은 번개나 정전기 정도 되겠다.
우리가 눈으로 보지 못하더라도 분명히 전기는 흐른다.
그러면 전기는 어떻게 흐르는 것인가?
이전 장에서 전기는 전압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르고, 이것을 전류라고 설명했다.
이전장에서 설명한 것은 직류(DC - Direct Current)였다. 말 그대로 높은 전압에서 낮은 전압 쪽으로 다이렉트로 매다 꽂는 전류다.
실제 가정이나 산업에서 쓰는 전기, 다시 말해 발전소에서 들어오는 전기는 교류(Alternating Current)다.
교류는 다음 장(신호)에서 살펴보겠지만, 직접 매다 꽂는 방식이 아니라 파동의 형태로 시간에 따라 전류의 방향과 크기가 변한다. 우리나라는 220V 교류전압을 쓰고, 미국은 110V 교류전압을 쓴다. 나라별로 다 다르다.
오늘날은 교류가 쓰이지만, 초기에는 직류가 사용되었다. 직류는 에디슨이 발명했고, 교류는 니콜라 테슬라가 발명했다. 관련 역사와 이야기에 관심이 있는 사람은 인터넷을 검색해보도록.
건전지는 교류인가, 직류인가?
건전지는 +/- , 즉 양극과 음극이 있고, 전류가 +에서 -로 흐른다.
딩동!
따라서 직류다.
그럼 제일 위 그림의 무시무시한 번개는 직류인가, 교류인가?
딩동!
전압이 형성된 구름으로부터 접지점인 대지(ground)로 매다 꽂는 직류다.
한가지 더 이전장에서 배웠던 것을 응용하자면
번개가 무시무시한 힘을 가지는 이유는 전압값이 크기 때문이다.
전압값이 큰 이유는 전장에서 잠깐 살펴본 쇼트(Short)의 개념과 같다.
구름과 대지사이에 공기층이 있을뿐 어떠한 저항(Resistance)이 없다.
그래서 전압강하가 발생하지 않으므로, 엄청난 전위차가 그대로 유지되는 것이다.
자, 이제 초등상식은 이정도로 하고, 우리에게 필요한 임베디드의 세계로 들어가보자.
외부의 전기는 교류지만, 임베디드 디바이스의 내부 전원으로는 직류가 사용된다. 외부의 교류를 직류로 변환하기 위해서는 어댑터(Adapter)가 필요하다.
사진의 스마트폰 충전기나 노트북의 어댑터처럼 외부 어댑터를 사용하는 장비도 있고, 바로 교류전원을 연결해서 내부적인 전원장치를 통해 직류변환을 하는 장비도 있다. 어댑터를 살펴보면 12V/2A와 같은 숫자가 표시된 것을 볼 수 있다. 이는 외부전원을 12V에 2A의 출력을 가지는 직류로 바꿔준다는 얘기다.
임베디드 기기에는 외부로부터 하나의 입력전원이 들어오지만, 그 전원이 그대로 사용되는 것은 아니다. 임베디드 기기 안에는 여러 가지 부속장비들이 있으며, 해당 부속장비들이 필요로 하는 입력전압값이 다 다르기 때문이다. 그러므로 전압은 임베디드 기기의 내부 회로에 의해 다양한 전압으로 변환되어, 부속기기들에 적합한 전압을 제공해주게 된다.
