가변저항 이론과 사용법

이번에는 가변저항 사용법에 대해서 적어봅니다

전자회로 만들어본 사람들은 아는 내용이지만

가변저항 사용하는 것에 따라 달라집니다

 

가변저항으로 저항 비를 조절해

전압 조절할 수 있고 저항의 크기 조절을 통해

전류 조절도 할 수 있습니다

 

가변저항도 종류가 있으며

대표적으로는 반고정 저항, 포텐셔미터 이렇게 분류합니다

 

반고정 저항은 한 번 저항값을 설정하면

잘 바꾸지 않기 때문에 반 정도 고정한다는 의미로 불립니다

가격으로 볼 때 싼 편입니다

 

퍼텐셔미터 또는 포텐쇼미터라 불리는 Potentiometer

포텐셔미터는 계속 수시로 저항값을 바꿔줘야 하기 때문에

저항을 돌릴 때 회전 부분과 저항 정밀도, 전기적 노이즈 등

기능적으로 보완한 저항입니다

가격적으로 볼 때 반고정 저항보다 비쌉니다

 

같은 가변저항이라도 2핀 가변저항

3핀, 6핀 이렇게 되어있는데

주로 3핀을 씁니다

 

여기에서 다뤄볼 내용은

3핀 가변저항을 사용하는 방법과

다리 3개를 2개처럼 만들어서

제어하는 방법입니다

 

서론은 여기에서 정리하고

이제 본론 들어가겠습니다

 

반고정 가변저항

먼저 가변저항입니다

 

저 사진 속 가변저항은 집에 굴러다니는 반고정 저항

가변저항인 경우에는 저항의 최댓값을 저항에 표시하는데

사진에 보시면 P 옆에 104 이렇게 숫자가 표시되어있습니다

여기에서 104가 가변저항의 저항값입니다

 

저항값 구하는 방법

 

104의 10은 저항값을 의미하며

4는 10ⁿ 을 의미하게 됩니다

 

이것을 식으로 표현하면

10 × 10⁴ = 100000Ω

키로 옴 단위로 표현하면

100kΩ 저항입니다

 

그러므로 0Ω 에서 100kΩ 까지

저항값을 가진다는 말입니다

 

그래서 가변저항에 표시된 값이

크면 클수록 더 넓은 범위의 저항값을

설정할 수 있습니다

 

그러나 너무 범위가 큰 가변저항인 경우에는

정밀하게 조절하기 어렵기 때문에

적당히 타협점을 선택하여 가변저항을

사용하시면 됩니다

가변저항 간략한 내부회로

3핀 가변저항 내부 회로입니다

 

쉽게 생각하면 이렇게 저항이 2개가 붙어있고

가운데 부분에 다리가 1개 나와있는 형태로 보시면 됩니다

2핀 가변저항은 가운데 핀이 없고

저항값을 조절해 전류만 조절할 수 있는 저항입니다

 

여기서 가운데 핀이 가장 중요합니다 역시 센터의 힘인가

 

가운데 핀을 어떤 방식으로 활용하느냐에 따라

저항의 제어 방식이 달라집니다

가변저항 기호

첫번째로 3핀 가변저항을 이용하여

전압을 조절하고 싶을 때는 이렇게 연결하면 됩니다

 

그림에 나와있는 것처럼

 

1번 핀을 +

3번 핀을 -

2번 핀을 활용하여 조절된 전압을

이용하는 회로입니다

 

원리는 저항의 전압강하를 이용한 방법인데

 

여기서 저항의 전압강하 공식

(R2/R1+R2)*V = V₀

를 사용하게 됩니다

 

가변저항을 100kΩ으로 가정할때

 

여기서 V는 +전압을 의미하게 되고

V₀는 2번 핀에서 나오는 전압이 됩니다

R1은 1번핀과 2번핀사이의 저항

R2는 3번핀과 2번핀사이의 저항

 

가변저항을 1 번핀 방향으로 돌리면

+ 쪽으로 가변저항 속의 핀이 돌아가게 되고

끝까지 돌릴 경우에는 3번핀과 2번핀사이의

저항이 100kΩ에 가까운 상태가 되고

식으로 풀어보면

(100k/100k)*V = V

그러므로 전압은 +전압을 받게 되는 것입니다

 

중간으로 저항을 맞춰놓은 경우에는

 

1번 핀과의 저항 50kΩ

2번 핀과의 저항 50kΩ

이므로

 

(50k/100k)*V = 1/2V

+전압의 절반으로 됩니다

 

3번 핀으로 저항을 맞춰놓은 경우에는

 

- 와 가변저항 속 저항 조절 핀이 가까워지므로

3번핀과 2번번핀 사이의 저항이 0Ω 이 됩니다

그러므로 식으로 풀어보면

(0/100k)*V = 0

2번 핀에서 나오는 전압은

0이 됩니다

 

쉽게 생각하면 3번 핀과 2번 핀이

가깝게 맞닿아 있으므로

0V가 된다 생각하시면 됩니다

1번핀과 2번핀 쇼트

두번째로 3핀 가변저항을 2핀 가변저항으로 사용하고 싶으면

이렇게 1번 핀과 2번 핀을 쇼트시키면 됩니다

 

여기서 2번과 3번 핀을 쇼트시켜도 가변저항으로

사용 가능합니다 대신 돌리는 방향이 바뀝니다

 

여기서 1번핀과 2번핀을 쇼트시켜주면

저항을 조절하는 2번 핀과 1번 핀에 같은 전류가 흐르고

3번핀과는 저항이 생기게 됩니다

 

저항을 조절하여 1번 핀으로 저항을 돌렸을 때

3번 핀과는 저항이 커지므로

흐르는 전류량은 저항에 반비례해서 작아집니다

I = V/R

 

반대로 3번 핀으로 저항을 돌렸을 경우

3번 핀과의 저항이 작아지므로

저항이 작아진 만큼 전류가 많이 흐르게 됩니다

 

3번 핀으로 돌리다가 끝 지점과 다다르게 되면

1번 핀과 2 번핀 3 번핀 모두 쇼트가 된 것과 다름없기 때문에

0Ω과 가까워지게 됩니다

 

이 원리로 2개의 핀을 쇼트시켜

저항을 조절해 전류를 조절하는 것입니다

가변저항 활용 예시

저는 이렇게 LCD전압을 조절하기 위해

가변저항을 3핀 사용했습니다

 

여기 저항인 경우에는 103이므로

10kΩ 가변저항이네요

 

저항에서 빨간색 선은 +

검은색선은 - 이므로

빨간색 선 쪽으로 돌리면 전압이 높아지기 때문에

LCD글자가 진해집니다

 

반대로 검은색 선 쪽으로 돌리면

 LCD글자가 연해집니다

 

이렇게 가변저항을 돌리면서

글자의 진하기를 조절하여

LCD를 사용합니다

 

대부분의 경우에는 이렇게 전압을 이용하여

조절하는 경우가 많기 때문에

첫 번째 3핀 방식을 많이 사용합니다

 

저항값 자체를 정확히 조절해야 된다면

두번째 방법을 사용하여

2핀 가변저항처럼 사용하는 방식을

쓰면 됩니다

 

 

어려워 보일지도 모르는 내용이 들어있는

글임에도 불구하고

포스팅 끝까지 읽어줘서

감사합니다