아두이노 전류 제한 - adu-ino jeonlyu jehan

led 직렬저항계산기 바로가기

아두이노 출력단자의 전류 제한은 최대 40mA이다.

LED가 켜지면 2V 정도의 전압에 20mA 정도 소요된다.

LED에 5V를 직접 가하면 매우 밝으나 40mA가까운 전류가 흘러 아두이노 보드가 위험해진다.

따라서, 안전을 고려하여 LED에 흘릴 전류는 정격 20mA의 절반 정도인 10mA로 잡는 것이 보통이다.

자, 위 회로에서 R값을 계산해보자.

일단 옴의법칙을 상기하자.  V = IR(전압=전류x저항)

전체 전합은 5V인데 LED에서 2V가량 소모하므로 저항R에 걸리는 전압은 3V(= 5V - 2V) 이다.

저항에 3V가 인가될 때 저항에 흐르는 전류를 10mA정도로 제한하기 위한 R값은

R = 3V / 10mA = 3 / 0.01 = 300Ω 이 된다.

따라서, 시중에 가장 많이 유통되는 330Ω 저항이 LED 전류제어용으로 사용된 것이다.

출처 : http://cafe.daum.net/_c21_/bbs_search_read?grpid=1Thpy&fldid=1Zsv&datanum=10

LED의 모양과 극성(이미지 출처 : http://openstory.tistory.com/60)

안녕하세요 메카솔루션 입니다.

이번에는 아두이노로 외부 전원을 사용할때 유의할 점을 간단히 정리 해 보았습니다.

아두이노를 가장 기본적으로 사용할때는 USB포트에 꽂아서 사용하지만 실제 프로젝트를 진행할때 항상 USB에 연결해서 사용할 수 는 없으며 9~12V 정도의 외부 전원이 필요할 때도 있습니다.

그림과 같이 아두이노에는 외부전원을 연결할 수 있는 곳이 Vin 핀과 배럴잭 어댑터로 두가지가 있습니다.

이 두개의 연결 단자는 내부적으로 연결되어있기때문에 동일하게 동작한다고 이해할 수 있습니다.

그리고 9~12V 의 외부전원을 아두이노가 동작하는데 필요한 5V로 바꾸어주는 역할을 하는 것이 바로

레귤레이터 입니다.

레귤레이터에 대한 자세한 정리는 다음 블로그에서 알아볼 수 있습니다.

그렇다면 레귤레이터를 사용하는 외부전원에 유의할 점이 무었이 있을까요?

배럴잭의 +, - 단자 차이

우선 배럴잭 어댑터 마다 + - 의 위치가 다를 수 있습니다.

그림과 같이 배럴잭 단자의 + - 가 반대로 되어있으면 아두이노 보드에 역전압이 인가되어 보드가 타거나 고장 날 수 있습니다.

보드의 고장을 사전에 막기 위해서는 배럴잭의 + -를 미리 확인해 보아야하는데 이는 배럴잭의 정격과 함께 표시되어있습니다.

전류 부족 문제

외부전원을 사용했는데 USB전원을 사용한 것보다 전류가 모자를 수 있습니다.

예를 들어보자면 USB를 통해 아두이노로 서보모터를 제어할 수 있었으나, 

배럴잭 어댑터를 통해서 서보모터를 제어하려니 보드가 자꾸 혼자서 리셋되면서 서보모터에서 잡음이 날 수 있습니다.

이는 아두이노 레귤레이터가 공급 할 수 있는 전류가 적기 때문에 이러한 문제가 발생하게 됩니다.

아두이노 정품 기준으로 사용되는 LM7805 레귤레이터는 최대 출력전류가 500mA 라고 합니다.

서보모터 하나가 동작하는데 400mA 이상을 사용하니 서보모터를 제어하는데 전류가 부족해지게 됩니다.

그래도 글만으로 설명을 하니 잘 이해가 안된다면 간단하게 그림과 함게 설명하도록 하겠습니다.

부족한 그림으로 부연 설명을 드린다면

12v 외부전원이 댐에 들어있는 물들이라면 레귤레이터로 나오는 5v전원은 댐에서 내보내는 물이라 생각 할 수 있습니다.

하지만 물을 내보내는 수도관이 좁으면 나오는 물도 약하게 나오는데 

레귤레이터를 통해서 나오는 전류가 적은것도 비슷한 원리라 이해하실 수 있습니다.

그렇다면 외부전원을 이용해 서보모터를 구동하려면 어떻게 해야할까요?

레귤레이터를 통하지 않고( 5v단자에 연결하지 않고) vin단자에 직접 연결하는 것이 기본적 해결방법입니다.

하지만 9v에서 동자하는 서보모터를 12v에 바로 연결하면 안되니 결국 맞는 전원과 연결하는 것이 중요합니다.

감사합니다.

아두이노 우노 기준으로 3.3V 와 5V 전원을 자체에서 공급할 수 있게 되어 있다. 하지만 아두이노의 최대 출력 전류는 500mA 밖에 되지 않는다.  만약 서보모터 2개 이상을 제어하는 프로젝트를 아두이노 자체 전력을 이용해서 만든다면 작동하지 않거나 작동하더라도 아두이노가 고장이 날 수 있다. 보통 서보모터의 소비전류는 400mA 가 넘기 때문이다.  이럴 경우에는 아두이노 자체 전력을 이용하지 않고 외부전원을 이용해야 안정적으로 동작한다. 이 글에서는 아두이노 외부전원 연결에 대해서 알아보려고 한다.

아두이노 우노의 구조 : 자체적으로 3.3V 및 5V 출력을 지원하지만 레귤레이터의 한계 때문에 500mA 정도의 전력 밖에 지원하지 않는다 (이미지 : http://jameco.com)

아두이노 자체의 전원으로는 LED 몇 개, 전력소모가 낮은 센서 1~2개 정도야 문제 없이 구동이 가능하지만 전력소모가 큰 센서나 모터 같은 경우는 제대로된 동작이 어렵게 된다.

아두이노 자체 전원으로 3개의 서보모터를 가동하는 경우이다. 서보모터 1개 정도는 자체전원으로도 문제가 없지만 3개가 동시에 가동된다면 제대로 움직이지 않을 것이다. 그러므로 전원연결의 나쁜 케이스라고 할 수 있다.

위의 나쁜 케이스를 외부전원을 이용해서 개선해 보았다.  외부전원(배터리)가 추가 되었고 배터리의 마이너스(-) 는 아두이노의 GND에 연결해 주었다. 위와 같이 하면 아두이노 자체 전원이 아닌 외부전원으로 서보모터가 구동이 되므로 안정적으로 동작이 가능하다. (외부 공급 전원은 작동시키려는 부품의 허용 동작전압을 넘지 않도록 한다)

덧붙여서 아두이노 가동을 위한 전원의 경우 외부전원의 전력이 충분하다는 전제하에 위의 그림과 같이 외부전원의 플러스(+)를 아두이노의 VIN 단자에 연결하면 아두이노 작동을 위한 별도의 전원을 연결하지 않아도 된다.