Q. 전자기기의 전원 공급 시스템에서 스위칭 전원 공급 장치의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.스위칭 전원 공급 장치(SMPS)는 높은 주파수에서 스위칭 동작을 통해 전력을 변환하여 기존의 선형 전원 공급 장치보다 효율이 높고 크기가 작으며 발열이 적다는 장점이 있습니다. SMPS는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환한 후 고주파 스위칭을 이용해 원하는 전압으로 변환하며 이 과정에서 변압기의 크기를 줄이고 전력 손실을 최소화합니다. 설계 시에는 전자기 간섭(EMI) 감소, 안정적인 출력 전압, 발열 관리, 보호 회로 설계 등을 고려해야 하며, 컴퓨터, 통신 장비, 산업용 기기 등 다양한 분야에서 널리 활용됩니다.
Q. 전압이 일정한 상황에서 전류는 어떻게 변할 수 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다전압이 일정할 때 전류는 저항에 반비례하며(옴의 법칙, I=V/R), 저항이 커지면 전류가 감소하고 저항이 작아지면 전류가 증가합니다. 전류를 조절하는 방법으로는 가변 저항기 트랜지스터 정전류 회로(IC), PWM(펄스 폭 변조) 기술 등이 있으며 특히 정전류 회로는 부하 변화에도 일정한 전류를 유지하도록 설계됩니다. 전기 회로 설계 시에는 저항 값 선정, 과전류 방지 발열 문제 전력 소모 등을 고려해야 하며 필요에 따라 전류 제한 회로나 보호 장치를 추가하는 것이 중요합니다.
Q. 전기 회로에서 저항이 어떻게 전류 흐름에 영향을 미치나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기 회로에서 저항이 크면 전류 흐름이 제한되므로, 저항을 최소화하려면 굵은 도체를 사용하고, 접촉 저항을 줄이며, 고품질 도체와 적절한 배선을 활용해야 합니다. 하지만 저항이 너무 낮으면 과전류로 인해 회로가 손상되거나 전압 강하가 부족해 정상적인 동작이 어려울 수 있으며 특히 전력 소모가 중요한 경우 저항을 적절히 조정하는 것이 중요합니다. 저항, 전압, 전류의 관계는 옴의 법칙(V=IR)으로 설명되며, 회로의 성능을 최적화하려면 부하 특성과 전원 특성을 고려하여 저항을 적절히 설계하고 필요할 경우 능동 소자를 활용해 전류 흐름을 제어하는 것이 효과적입니다.