[아두이노 기초 강좌 36강] DC 모터, 트랜지스터 회로 구성하기

안녕하세요. 코드덤입니다. 

벌써 아두이노 기초강좌 36강입니다. 

오늘은 DC 모터의 회로를 구성하는 방법에 대해 알아볼 거예요. 

 

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이전 포스터에서 서보모터에 대해 알아보았는데요~ 

서보모터는 회전 각이 제한되어 있지만, 원하는 각도로 회전시킬 수 있습니다. 

DC 모터는 정확한 각도 조정은 불가하지만, 회전 방향과 속도를 제어할 수 있기 때문에 RC카 바퀴를 만들 때 사용되는 모터입니다. 

 

DC 모터는 2개의 다리가 있는데요. 

극성이 따로 없습니다. 

하지만, 어떻게 연결하냐에 따라 회전 방향이 달라집니다.

 

먼저 간단하게 시뮬레이션을 돌려볼게요. 

먼저 왼쪽을 그라운드로, 오른쪽 다리를 전원으로 연결했을 때입니다. 

 

시뮬레이션을 돌리면, 오른쪽으로 회전하는 것을 볼 수 있어요. 

이제 반대로 연결을 해볼게요. 왼쪽이 전원, 오른쪽이 GND입니다. 

이렇게 시뮬레이션을 돌리면, 이번에는 반대로 왼쪽으로 회전하는 것을 보실 수 있어요. 

DC 모터를 사용할 때는 몇 가지 주의해야 할 사항이 있습니다. 

 

DC 모터는 많은 전류를 필요로 합니다. 너무 적은 전류가 공급되면, DC 모터가 제대로 작동하지 않거나, 아두이노 보드로부터 너무 많은 전류를 끌어오기 때문에 아두이노 보드에 문제가 생길 수 있습니다. 예를 들어서, DC 모터를 아두이노 디지털 핀을 통해 제어를 하고 싶어서, 디지털 핀으로 바로 연결을 했다고 가정해 볼게요. 

아두이노 디지털 핀에서 출력 가능한 전류는 20mA밖에 되지 않습니다. 

하지만 대부분의 DC모터같은 경우에는 이 보다 더 큰 전류가 필요합니다. 

그래서 이렇게 바로 연결해서 사용하게 되면 아두이노 보드 자체에 영향을 미칩니다. 

 

이러한 문제를 해결하고, DC모터를 보다 효율적으로 제어하기 위해서 

트랜지스터를 사용합니다. 

팅커캐드에서 "트랜지스터"를 검색해 보겠습니다. 

NPN 트랜지스터를 가지고 올게요. 사실 트랜지스터는 설명할 부분이 많은데요. 

오늘은 DC모터 연결을 위해 필요한 부분에 대해서만 설명을 드릴게요. 

 

트랜지스터는 크게 2가지 기능을 가지고 있어요. 

첫 번째는 스위치 기능! 

두 번째는 전류를 증폭시켜 주는 기능!입니다. 

 

NPN 트랜지스터의 원리를 간단하게 설명을 드릴게요.

트랜지스터에 보면 총 3개의 핀이 있습니다. 

 

가운데 핀으로 신호를 보내주면, 

첫 번째와 세 번째 핀이 서로 연결이 됩니다. 

그래서 C => E로 전류가 흘러가게 됩니다. 

가운데 전류를 공급했냐, 하지 않았냐에 따라, 

나머지 2개의 핀의 전류가 흐르거나, 흐르지 않게 됩니다.

 

입문과정에서는 일종의 푸시버튼이라고 이해하시면 조금 더 그 개념이 쉽게 다가오실 거예요. 

버튼을 누르는 대신, 가운데 핀으로 전류를 흘러 보내면 되는 거예요. 

 

 

이 가운데 핀을 아두이노 디지털 핀으로 연결해서 조정을 해 줄 거예요. 

저는 3번 핀으로 연결을 해줄 텐데, 중간에 저항을 하나 사용해 주겠습니다. 

3번으로 보내는 전류량에 따라 C(컬렉터)에서 E(이미터)로 흐르는 전류량에도 영향을 미친답니다. 

 

저는 모터의 그라운드 라인을 트랜지스터를 통해 흘러가도록 아래와 같이 회로를 연결해 줄게요. 

아래 영상을 통해 보다 자세한 설명을 들어보세요~