세션5. 저항을 통해 전압분배 질문있습니다.
쓰로틀 회로설계 시
전압을 2.2k와 3.9k옴으로 분배하여 3.2V 전압으로 측정하는 것과
배터리 전압을 ADC로 센싱하기 위해 82k와 4.99k 옴으로 분배하여 2.16V 전압 레인지로 측정하는 건
이해했습니다.
추가로 저항 비율을 동일하게 하여 전압분배에 사용된 저항의 소모전력을 줄이는 것까지도 느꼈습니다만...
해당 저항값이 어떻게 계산된건지 전류 측면에서 설명해주시면 감사하겠습니다.
추가로 고급과정 개강일자도 궁금합니다.
답변 2
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질문 감사합니다.
전압 분배기에서 저항 비율만 동일하게 두고 저항값을 크게 하면, 우선 분배 전류가 줄어들기 때문에 소모 전력이 크게 감소한다는 장점이 있습니다. 예를 들어 36V 전원을 기준으로 82kΩ과 4.99kΩ을 사용하면 약 0.4mA의 전류가 흐르지만, 이를 10배인 820kΩ과 49.9kΩ으로 바꾸면 전류는 약 40μA 수준으로 줄어듭니다. 즉, 같은 전압 비율을 유지하면서도 대기 전력 손실은 10분의 1로 줄어드는 셈입니다. 이런 방식은 배터리 구동 장치처럼 저전력 설계가 중요한 경우에 특히 유리합니다.
하지만 저항값을 지나치게 크게 하면 몇 가지 부작용이 생깁니다. 첫째, 분배기의 임피던스가 높아져 ADC 입력단이 전압을 충분히 충전하지 못할 수 있습니다. STM32 같은 MCU의 ADC는 내부 샘플링 캐패시터를 빠르게 충전해야 하는데, 소스 임피던스가 너무 크면 샘플 타임을 길게 잡거나 버퍼 오피앰프를 추가해야 정확한 측정이 가능합니다.
둘째, 저항이 커질수록 RC 필터의 시정수가 커지면서 입력 전압이 변할 때 응답 속도가 느려집니다. 예를 들어 C11이 100nF일 경우, 시정수가 4.7kΩ일 때는 약 0.47ms이지만 47kΩ으로 올라가면 4.7ms로 느려져 ADC에 반영되는 시점이 늦어질 수 있습니다. 이러한 점을 고려하여 적절한 저항 값을 선정하였습니다.고급 과정은 현재 열심히 준비하고 있습니다. 아마 개강일자는 12월 중순정도로 예상됩니다만 조금 딜레이가 생길 수 도 있습니다. ㅎㅎ
추가 질문 있으시면 댓글 달아주세요. 강의 수강해주셔서 감사합니다.
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