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전자 구성 요소 회로도에 대한 완전한 안내서

이 안내서는 회로도 기호가 무엇인지, 회로 다이어그램에 전자 구성 요소를 표시하는 데 사용되는 방법을 설명합니다.전원, 저항, 커패시터, 트랜지스터, 모터, 스피커 등에 대한 다양한 유형의 기호에 대해 배우게됩니다.또한이 기호를 전 세계에서 동일하게 만드는 표준 규칙 (IEC, ANSI 및 IPC)도 다룹니다.전자 장치에 대한 고정, 건축 또는 학습에 관계없이 이러한 기호를 아는 것은 회로를 더 쉽게 이해하는 데 도움이됩니다.

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전자 구성 요소 회로도 란 무엇입니까?

도식 기호는 전자 회로 다이어그램에 사용되는 단순화 된 시각적 표현입니다.구성 요소의 물리적 외관을 보여주기보다는 구성 요소가 시스템 내에서 어떻게 작동하고 연결하는지를 보여줍니다.이 단순화는 전기가 흐르는 방식과 구성 요소가 어떻게 생겼거나 건축되는 방식에 초점을 맞추는 데 도움이됩니다.이 기호의 주요 목적은 복잡한 회로를 이해하고 작업하기 쉬운 다이어그램으로 바꾸는 것입니다.배경이나 위치에 관계없이 잘 그린 도식을 누구나 해석 할 수 있습니다.이 보편적 인 언어는 협업 및 문제 해결을보다 효율적으로 만듭니다.

대신 상징적 아이콘을 사용하면 이미지가 다이어그램에서 시각적 혼란을 줄입니다.부품 간의 논리적 관계를 강조하고 회로 설계에 대한 더 빠른 이해를 지원합니다.예를 들어, 단일 심볼은 전체 릴레이 또는 통합 회로를 나타낼 수 있습니다.이를 통해 개별 구성 요소의 복잡한 세부 사항에서 길을 잃지 않고 시스템의 전반적인 동작에 집중할 수 있습니다.이러한 추상화는 또한 문제를 진단하거나 업그레이드를 계획하거나 다른 사람에게 시스템 행동을 설명 할 때 역할을합니다.내장 컨트롤러 또는 무선 주파수 모듈과 같은 밀도가 높거나 복잡한 시스템에서는 가치가 있습니다.

도식 기호의 표준화

IEC 60617

IEC (International Electrotechnical Commission)에 의해 개발 및 유지되는 IEC 60617은 전기 및 전자 다이어그램에 사용되는 그래픽 기호에 대한 가장 포괄적 인 국제 표준 중 하나입니다.여기에는 저항 및 커패시터에서보다 복잡한 전자 기계적 구성 요소에 이르기까지 모든 것을 다루는 수천 개의 표준화 된 기호가 포함되어 있습니다.IEC 60617의 목표는 전 세계적으로 기술 도면에서 적용 할 수있는 균일 한 시각적 언어를 홍보하는 것입니다.교육 및 설계에서 제조 및 유지 보수에 이르기까지 분야에서 널리 채택되었습니다.전체 심볼 라이브러리에 대한 액세스는 온라인 데이터베이스를 통해 제공됩니다.이 데이터베이스는 새로운 기술과 발전하는 산업 관행을 반영하도록 정기적으로 업데이트됩니다.

IEEE/ANSI 315 (1975)

IEEE/ANSI 315는 ANSI (American National Standards Institute)와 협력하여 EEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 발행 한 IEEE/ANSI 315가 수십 년 동안 북미에서 진행중인 표준이었습니다.1975 년에 처음 출시 된이 제품은 전기 및 전자 다이어그램에 대한 명확하고 일관된 기호 세트를 제공했으며 20 세기 후반에 공학 교육 및 기술 문서를 형성하는 데 역할을했습니다.2019 년에는 공식적으로 철회되었지만 레거시 시스템과 역사적 문서에 대한 참조입니다.많은 사람들 이이 표준에 의존하여 빈티지 또는 오랜 시스템을 정확하게 해석하고 유지 관리합니다.많은 엔지니어링 도구와 교과서에서 그 영향은 여전히 ​​분명합니다.

IPC-2612-1

IPC (Association Connecting Electronics Industries)가 발행 한 IPC-2612-1은 EDA (Electronic Design Automation) 환경에서 특히 그래픽 기호의 생성 및 적용을 해결하는 현대적인 표준입니다.IPC-2612-1은 핸드 드로잉 또는 2D CAD를 염두에두고 개발 된 구형 표준과 달리 오늘날의 ECAD (전자 컴퓨터 보조 설계) 플랫폼에 사용되는 디지털 워크 플로우에 맞게 조정됩니다.기호를 구성, 형식화 및 구성 요소 라이브러에 통합 해야하는 방법에 대한 자세한 지침을 제공하며, 이는 PCB (Printed Circuit Board) 레이아웃 및 시뮬레이션을위한 맞춤형 부품 또는 표준화 된 부품을 구축하는 데 유용합니다.IPC-2612-1은 다양한 소프트웨어 플랫폼에서 기호의 표현을 조화시켜 오류를 줄이고 팀 협업을 개선하며보다 효율적인 제조 프로세스를 지원하는 데 도움이됩니다.

전원 공급 장치 기호

이러한 개략도 기호는 회로에 전기 에너지를 제공하는 다양한 유형의 전원을 나타냅니다.회로 다이어그램을 해석하고 설계하려면 이러한 기호를 이해해야합니다.

AC 전원

AC 전원 기호는 일반적으로 내부에 사인파가있는 원으로 나타나거나 단순히 "AC"라는 한 쌍의 터미널이 표시됩니다.이는 번갈아 가며 전류의 공급원을 나타냅니다. 여기서 흐름 방향은 영역에 따라 주기적으로 초당 50 회 또는 60 회 반전됩니다.AC 전력은 유틸리티 회사가 공급하는 표준 형태의 전기 형태이며 일반적으로 주택, 기업 및 산업 시설에서 사용됩니다.변압기를 사용하여 다른 전압으로 쉽게 변형 될 수 있기 때문에 장거리에서 전력을 전송하는 데 이상적입니다.

그림 2. AC 전원 공급 장치 기호

DC 전원

DC 전원의 기호는 일반적으로 두 개의 평행선을 특징으로합니다. 하나는 더 길고 하나는 짧고 하나는 짧은 (음수)를 특징으로합니다.일부 변형에서는 화살표가 포함되어 전압이 조정 가능하다는 것을 나타냅니다.이 유형의 소스는 정상의 단방향 전하 흐름을 제공합니다.DC 전력은 전자 제품, 특히 일관된 전압 레벨이 필요한 회로에서 중요합니다.일반적으로 전력 어댑터, 태양 전지판 및 실험실 및 프로토 타이핑에 사용되는 규제 전원 공급 장치가 공급합니다.

그림 2. DC 전원 기호

배터리

배터리 기호는 하나 이상의 전기 화학 세포의 양성 및 음성 단자를 나타내는 교대 길고 짧은 선으로 구성됩니다.이 기호는 에너지를 화학적으로 저장하는 자체 포함 DC 전원을 나타냅니다.배터리는 스마트 폰 및 랩톱과 같은 휴대용 전자 제품뿐만 아니라 경보 및 비상 조명과 같은 시스템의 백업 전력에 적합합니다.사용 된 셀 기호의 수는 종종 배터리의 전압 레벨에 해당하며, 더 많은 셀이 더 높은 전압 출력을 나타냅니다.

그림 3. 배터리/셀 기호

수동 구성 요소 기호

수동 구성 요소는 전기 및 전자 회로에서 중요한 빌딩 블록입니다.활성 구성 요소 (트랜지스터 또는 다이오드)와 달리 수동 구성 요소는 전력을 생성하거나 신호를 증폭시키지 않습니다.대신, 그들은 전기 에너지에 반응하고 종종 에너지를 저장하거나 소산함으로써 신호가 어떻게 행동하는지에 영향을 미칩니다.다음은 수동 구성 요소의 주요 유형과 표준 회로 기호는 다음과 같습니다.

저항

저항은 회로 내에서 전류의 흐름을 제한하거나 제어하는 ​​구성 요소입니다.가장 일반적인 유형은 고정 저항이며, 일반적으로 지그재그 또는 직사각형 라인으로 표시되며, 이는 일정한 저항 값을 갖습니다.전위차계 및 류스트 트와 같은 가변 저항은 저항 기호를 가로 지르는 화살표로 표시되며, 이는 저항이 수동으로 조정될 수 있음을 나타냅니다.온도에 민감하고 기호를 통한 대각선 또는 화살표로 표시된 서미스터를 포함한 특수 저항도 존재합니다.온도 변화에 대한 반응으로 저항이 변합니다.유사하게, 광 의존성 저항 (LDRS)으로도 알려진 포토리스트는 광도에 기초하여 저항을 변화시키고 종종 저항을 향한 화살표가 들어오는 빛을 나타냅니다.이러한 각 저항 유형은 다양한 환경 또는 운영 조건 하에서 전류를 조절하는 데 독특한 역할을합니다.

그림 4. 저항 기호

커패시터

커패시터는 전기장 형태로 전기 에너지를 저장하고 방출하는 구성 요소이며 타이밍, 필터링 및 에너지 저장 응용 분야에서 역할을합니다.AC 회로에 종종 사용되거나 극성이 우려되지 않은 경우에 종종 사용되는 비 분극 된 커패시터는 회로 다이어그램에 동일한 길이의 2 개의 평행선으로 표시되어 플레이트를 상징합니다.대조적으로, 전해 또는 탄탈 룸 유형과 같은 편광 커패시터는 특정 극성을 가지며 주로 DC 회로에 사용된다;그들의 기호는 하나의 직선과 하나의 곡선 선을 특징으로하거나 포지티브 터미널을 나타내는 플러스 부호를 포함합니다.또한, 커패시턴스 조정을 허용하는 가변 커패시터는 커패시터 기호를 가로 질러 또는 커패시터 기호를 통해 그린 화살표로 묘사되어 그들의 조정 가능한 특성을 반영합니다.

그림 5. 커패시터 기호

인덕터

인덕터는 전류가 흐를 때 에너지를 자기장에 저장하는 수동 구성 요소입니다.주요 기능은 전류의 변화에 ​​저항하는 것입니다. 이는 필터링, 튜닝 및 타이밍 응용 프로그램에 특히 유용합니다.회로 다이어그램에서 표준 인덕터는 일련의 루프 또는 코일 와이어 심볼로 표시됩니다.인덕터가 자주 인덕턴스를 증가시키는 데 사용되는 자기 코어를 함유 할 때, 이것은 코일 근처 또는 내부의 선 또는 사각형으로 표시되며, 철분 코어 인덕터를 나타냅니다.인덕턴스를 조정할 수있는 가변 인덕터는 가변 저항 및 커패시터와 같은 다른 조정 가능한 구성 요소에 사용되는 유사한 규칙에 따라 코일을 통과하는 화살표로 표시됩니다.

그림 6. 인덕터 기호

변압기

변압기는 전자기 유도의 원리를 통해 둘 이상의 회로 사이에서 전기 에너지를 전달하는 수동적 구성 요소입니다.이들은 일반적으로 전력 분포 및 신호 분리에서 전압 레벨을 위 또는 아래로 단계적으로 사용하는 데 사용됩니다.회로도에서, 변압기는 일반적으로 나란히 배치 된 두 개의 유도 코일로 표현되며, 종종 자기 코어를 나타 내기 위해 평행선이 있습니다.코일 근처의 점 또는 자국은 와인딩 극성 또는 위상 관계를 나타내는 데 사용될 수 있습니다.묘사 된 코일의 스타일과 수는 변압기가 스테핑 전압을 위 또는 아래로 구성하도록 구성되어 있는지 여부를 제안 할 수 있습니다.일부 변압기에는 중앙 탭이 있으며, 1 차 또는 2 차 권선에 대한 추가 연결이있어 전원 공급 장치 회로 및 이중 전압 출력 또는 위상 분할이 필요한 오디오 애플리케이션에 유용합니다.

그림 7. 변압기 기호

반도체 장치 기호

그림 8. 반도체 장치 기호

반도체 장치 기호는 회로 다이어그램에 사용되어 전자 장치의 전기를 제어하는 ​​중요한 부품을 보여줍니다.이 부품은 전기 신호를 변경, 직접 또는 향상시킬 수 있기 때문에 "활성 구성 요소"라고합니다.그들은 컴퓨터와 전화에서 조명 및 스피커에 이르기까지 거의 전자적으로 사용됩니다.일반적인 유형 중 하나는 다이오드입니다.에이 다이오드 일방 통행 거리처럼 전기가 한 방향으로 만 흐르도록합니다.이것은 많은 장치에 필요한 AC (교대 전류)를 DC (직접 전류)로 변경하는 데 유용합니다.다른 유형의 다이오드가 있습니다.제너 다이오드는 전압이 충분히 높을 때 전기가 뒤로 흐르도록하여 전압을 제어하는 ​​데 도움이됩니다.전기가 통과 할 때 LED (LIGHT-EMITTING DIODE)가 밝아집니다.포토 다이오드는 빛을 감지 할 때 전기를 생성하여 센서에 유용하게 만듭니다.브리지 정류기는 4 개의 다이오드로 만들어졌으며 종종 전원 공급 장치에서 AC를 DC로 전환하는 데 사용됩니다.

또 다른 핵심 부분은 트랜지스터입니다. 트랜지스터 전기를 켜고 끄는 스위치처럼 작동하거나 신호를 더 강하게 만들 수 있습니다.NPN 및 PNP (바이폴라 트랜지스터 유형)와 같은 다른 종류의 트랜지스터와 전압으로 제어되는 JFET가 있습니다.트랜지스터는 거의 모든 전자 장치에서 사용되며 컴퓨터에서 특히 중요합니다.통합 회로 (ICS)는 그 안에 많은 작은 전자 부품을 포함하는 작은 칩입니다.다이어그램에서는 사각형처럼 보입니다.이 칩은 내부의 내용에 따라 많은 작업을 수행 할 수 있습니다.일부 IC는 논리 게이트로, 컴퓨터에서 기본 수학 및 의사 결정을합니다.OP-AMPS (Operational Amplifiers)와 같은 다른 사람들은 장치의 신호 강도 또는 제어 사운드 및 조명을 증가시키는 데 사용됩니다.

전자 기계 장치 기호

전기 기계적 구성 요소는 전기 에너지를 물리적 운동, 소리 또는 기타 기계적 효과로 변환하는 장치입니다.회로 다이어그램에서, 이러한 구성 요소는 장치의 유형을 나타내는 것뿐만 아니라 종종 회로 내에서 활성화되거나 연결되는 방식을 나타내는 표준화 된 기호로 표시됩니다.에이 계전기 전자기를 사용하여 하나 이상의 접점 세트를 기계적으로 작동시키는 전기 작동 스위치입니다.코일을 통해 전류가 흐르면 스위치를 닫거나 열 수있는 자기장이 생성됩니다.릴레이 기호는 일반적으로 코일과 해당 스위치 접점을 표시하며 회로 내에서 릴레이가 어떻게 작동하는지를 보여줍니다.

그림 9. 전기 회로에서 릴레이의 상징

모터 전기 에너지를 회전 운동으로 변환하여 광범위한 기계 시스템에 전원을 공급합니다.모터의 회로 기호에는 종종 문자 "m"이 포함되며 전력 및 제어를위한 연결을 표시 할 수 있으며, 모터가 AC 또는 DC인지를 나타냅니다.버저 전류가 적용될 때 가청 신호를 생성합니다.이러한 구성 요소는 전자 시스템의 경고, 경보 또는 알림에 사용됩니다.회로도 기호에는 사운드 생성 기능을 나타내는 파도 또는 양식화 된 스피커가 포함될 수 있습니다.에이 퓨즈 전류가 특정 임계 값을 초과 할 때 연결을 녹이고 깨뜨려 전기 회로가 과전류로부터 전기 회로를 보호하는 안전 장치입니다.퓨즈 기호는 일반적으로 작은 사각형 또는 중앙 막대가있는 선으로 구성되며, 브레이크 가능한 요소를 나타냅니다.이 기호는 장치 자체를 식별 할뿐만 아니라 회로 내에서 어떻게 그리고 언제 활성화되는지에 대한 단서를 제공합니다.예를 들어, 릴레이 심볼은 스위치에 연결된 제어 라인을 표시 할 수 있지만 모터 기호는 커패시터 또는 드라이버 회로와 쌍을 이룰 수 있습니다.이러한 기호를 이해하는 것은 기능적이고 안전한 전자 회로도를 해석하고 설계하는 데 중요합니다.

그림 10. 모터, 퓨즈 및 버저의 상징

측정 및 진단 기호

이 기호는 전기 및 전자 회로의 거동을 관찰, 측정 및 진단하는 데 일반적으로 사용되는 도구를 나타냅니다.

전압기 및 앰메르 전위 (전압) 및 전류 흐름을 각각 측정하는 데 사용됩니다.전압계는 일반적으로 전압을 측정하기 위해 구성 요소에 병렬로 연결되는 반면, 전류계는 회로를 통해 전류를 측정하기 위해 직렬로 연결됩니다.이 도구는 회로 성능을 평가하고 결함을 식별하는 데 좋습니다.검도계 미터 매우 작은 전류를 감지하고 측정하도록 설계된 민감한 기기입니다.아날로그 시스템에서 자주 사용되는 은하계는 현재 방향을 나타낼 수 있으며 아날로그 미터 디스플레이의 기본 구성 요소입니다.오실로스코프 시간이 지남에 따라 전기 신호를 시각화 할 수 있습니다.화면에 전압 파형을 표시함으로써 오실로스코프는 신호 동작, 주파수, 진폭 및 타이밍을 분석하는 데 도움이됩니다.복잡한 회로에서 문제 해결, 파형 분석 및 테스트 신호 무결성에 능숙합니다.

그림 11. 전압기 및 전용 기호

그림 12. 검도계 및 오실로스코프 기호

오디오 및 통신 기호

이 기호는 일반적으로 오디오 및 통신 신호의 전송 또는 수신을 처리하는 장치에서 발견됩니다.다양한 전자 시스템에서 사운드 처리 및 신호 교환과 관련된 주요 구성 요소를 식별하는 데 도움이됩니다.마이크는 음파를 포착하여 전기 신호로 변환하는 구성 요소를 나타냅니다.마이크는 음성 녹음, 화상 회의 및 라이브 사운드 시스템과 같은 응용 프로그램에서 좋습니다.이 기호는 작은 수직 실린더 또는 양식화 된 사운드 픽업 장치와 비슷합니다.스피커는 전기 신호를 다시 가청 사운드로 변환하는 장치를 나타냅니다.휴대 전화에서 PA 시스템에 이르기까지 모든 것에서 발견 된 스피커는 오디오 출력을 제공하는 역할을합니다.그들의 상징은 종종 상자에서 방출되는 원뿔이나 양식화 된 사운드 웨이브처럼 보입니다.통신 및 RF (무선 주파수) 포트는 전화, 안테나 및 무선 모듈을 포함한 통신 장치를 연결하는 데 사용되는 포트를 식별합니다.유선 및 무선 통신 시스템에서 데이터 및 오디오 신호의 입력 및 출구 포인트 역할을합니다.기호는 다를 수 있지만 종종 신호 흐름을 나타 내기 위해 파형 또는 안테나 이미지를 포함합니다.

그림 13. 오디오 및 통신 기호

디지털 로직 및 인터페이스 기호

디지털 로직 및 인터페이스 기호는 이진 데이터를 처리하는 회로의 설계 및 해석에서 중요한 도구입니다.이 기호는 디지털 시스템, 특히 임베디드 시스템, 자동화 제어 및 컴퓨팅 플랫폼에서 구성 요소와 경로를 나타내는 시각적 속기 역할을합니다.이진 입력을 기반으로 특정 논리 작업을 수행함으로써 디지털 의사 결정의 기초를 형성하는 논리 게이트.회로 내에서 제어 로직, 신호 처리 및 데이터 흐름을 구현하는 데 사용됩니다.버스 및 분기 박스는 그룹화 된 데이터 라인을 나타내고 시스템의 다른 부분간에 신호를 구성 할 수 있도록하여 신호 라우팅의 복잡성을 관리하는 데 도움이됩니다.이러한 요소는 도식 다이어그램의 명확성을 유지하고 효율적인 데이터 통신을 보장하는 데 좋습니다.전위차계는 종종 아날로그 회로와 관련이 있지만, 특히 아날로그 입력을 디지털 방식으로 해석 해야하는 시나리오에서 신호 레벨의 수동 조정을 가능하게함으로써 디지털 시스템에서 역할을합니다.이 기호는 함께 디지털 회로의 구성 및 분석을 안내 할뿐만 아니라 다양한 기술 분야에서 명확한 통신을 가능하게합니다.

그림 14. 로직 게이트 기호

결론

도식 기호로 전자 회로를보다 쉽게 ​​읽고 설계하고 수정할 수 있습니다.그들은 어떤 나라 출신이든, 어디서나 사람들이 이해할 수있는 공통 언어와 같습니다.이 안내서는 각 기호가 회로의 일부를 나타내는 방법을 보여주고 해당 부분이 무엇을하는지 이해하는 데 도움이됩니다.이 기호를 잘 알고 있으면 더 나은 회로를 구축하고 문제를 더 빨리 해결하며 전자 제품으로 더 자신있게 작업 할 수 있습니다.