[강의자료] 인덕터를 이용한 전자 촛불 만들기 (Joule thief 회로의 원리)

인덕터

인덕터는 간단히 말해서, ‘자기장의 변화’로부터 ‘전기 에너지’를 이끌어내는 부품입니다.
반대로, 전기 에너지를 이용하여 자기장을 만들 수도 있습니다.

인덕터는 자기장의 변화를 받는 방법에 따라 ‘상호 인덕턴스’를 이용하는 ‘트랜스포머(변압기)’와 ‘자체 인덕턴스’를 이용하는 ‘인덕터’로 나눌 수 있습니다.

인덕터 2개가 서로 영향을 받도록 만들면 트랜스포터가 됩니다. 트랜스포머(변압기)는 1차 코일과 2차 코일로 이루어져 있습니다. 1차 코일에 흐르는 전류의 변화에 따라 자기장의 변화가 생기고, 이 자기장의 변화를 2차 코일이 다시 전기 에너지로 변환합니다. 따라서 두 코일은 서로 영향을 받기 위해 아주 가까이 배치합니다.

단자가 2개 뿐인 인덕터는 자체 인덕턴스를 이용하는 부품으로서 2차 코일이 없습니다. 자체 인덕턴스란, 자신이 일으킨 자기장의 변화에 자신이 다시 영향을 받아 역기전력을 형성하는 현상을 말합니다.
즉, 인덕터는 갑작스러운 전류의 변화에 저항성분으로 작용합니다.

인덕터가 하는 역할들

  • 회로에 직렬로 연결한 경우, 회로의 고주파 부분을 차단하는 역할
  • 회로에 병렬로 연결한 경우, 회로의 저주파 부분을 우회시켜 주는 역할 (바이패스)
  • 회로에서 특정한 주파수 신호만 분리해 내는 역할
  • 원래의 전압보다 높거나 낮은 전압을 유도하는 역할 (보조 배터리 등에서 사용됩니다. USB 표준 전압은 5V이고, 리튬 전지는 3.7V입니다.)

 

슬라이드 쇼 내용

  • 상호 인덕턴스 실험
  • 자체 인덕턴스 실험
  • 무선 전자 촛불 만들기
  • 전자석 실험
  • 인덕터 읽는 법
  • Joule thief 회로의 원리

Joule Thief

Jouel Thief 회로에서는 두 인덕터가 하나의 트랜지스터에 연결되어 발진 회로를 구성합니다. 발진에 의해 발생한 자기장의 변화에 따라 인덕터는 다시 역기전력을 발생시켜 LED를 점등시킵니다.
자세한 과정은 위 슬라이드 쇼를 참고 바랍니다.

재료 구입과 관련하여

아래 사이트에서 전체 부품을 세트화한 제품을 구입할 수 있습니다.
http://www.charmscience.co.kr/Ncv5/Shop/Cart/cart_main.html?Cpn=showitem&itemID=5741&item_subidkey=A3B6

부품을 개별로 구입하는 경우, 인덕터는 자기장이 외부로 유출될 수 있도록 코어가 오픈된 형태를 구입해야 합니다. (인덕터 두 개를 서로 가까이 붙여서 트랜스포머를 구성해야 하기 때문)

  • 인덕터(330μH – 이 부품만 엘레파츠에서 구입 가능, 나머지는 디바이스마트가 저렴함) https://www.eleparts.co.kr/goods/view?no=517063
  • 하우징 https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=19472
  • 클림프 https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=1128414 또는 https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=5464
  • 브레드보드 https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=1329504
  • 트랜지스터(C1815) https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=3342
  • 저항(1kΩ) https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=876
  • LED https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=12545
  • 스위치 https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=36627