PCB 생성기: MOSFET 스위치, 555 점멸기, LM317 전원 기판 (거버 파일 다운로드)

실전에서 쓰는 법

순서대로 쓰기

1. 전원 전압과 부하가 켜졌을 때 흐르는 전류를 넣습니다. 모터라면 구속 전류, 적어도 동작 전류에 여유를 더한 값을 쓰고, 릴레이 코일은 전압을 코일 저항으로 나눈 값입니다.
2. 마이컴 핀에 맞는 게이트 구동 전압과 부하 종류를 고릅니다. 결과 카드에 MOSFET 손실, 방열판 없는 온도, 패턴 폭, 설계 규칙 검사 결과가 나옵니다.
3. 회로도를 확인하고, 기판 보기를 윗면(부품)과 아랫면 구리 패턴으로 바꿔 가며 살펴봅니다.
4. 거버 zip을 내려받아 PCB 업체 주문 페이지에 올립니다(2층, 1.6 mm, 고른 동박 두께). 부품 목록 CSV로 부품을 주문합니다.
5. 납땜은 키가 낮은 부품(저항, 다이오드)부터 하고, 핀 헤더, 터미널, MOSFET 순으로 합니다.

자주 하는 실수

• GND를 공유하지 않기. 마이컴의 GND를 J3의 GND 핀에 꼭 연결해야 합니다. 빠지면 게이트 신호의 기준이 없어 MOSFET이 제멋대로 켜지거나 아예 켜지지 않습니다.
• 다이오드를 거꾸로 꽂기. 띠(캐소드)가 기판에 그려진 대로 전원 쪽에 와야 합니다. 거꾸로 꽂으면 MOSFET이 켜지는 순간 부하 전원이 단락됩니다.
• 모터를 동작 전류로만 계산하기. 모터는 기동하거나 멈춰 설 때 동작 전류의 몇 배를 끌어갑니다. 그 전류로 기판을 정하지 않으면 MOSFET이 카드 예상보다 훨씬 뜨거워집니다.
• 3.3 V로 큰 부하 구동하기. 온저항은 게이트 4.5 V부터만 보장됩니다. 채널이 V_GS에 얼마나 민감한지는 MOSFET 전류-전압 특성 가이드에 있습니다.

실전 팁

완성한 기판은 12 V 전구나 저항 같은 작은 부하로 먼저 시험하고, 켜진 상태에서 드레인-소스 전압을 재 보세요. 그 전압을 전류로 나눈 값이 실제 온저항이고, 많아야 수십 mΩ이어야 합니다. 최대 전류에서 MOSFET이 손으로 만져 따뜻한 정도면 정상이고, 만질 수 없을 만큼 뜨거우면 방열판을 달거나 게이트 전압을 높이세요. PWM은 마이컴 핀으로 직접 구동할 때 20 kHz 정도까지가 무난합니다. 그 이상은 R1을 거친 게이트 충전 시간 때문에 스위칭 손실이 커집니다. 작은 부하라면 트랜지스터 스위치 계산기로 BJT를 써도 되고, 카드가 방열판을 요구하면 방열판 계산기로 고르면 됩니다.

555 점멸기 기판

NE555는 직접 납땜하지 말고 8핀 소켓을 납땜한 뒤 꽂으세요. 홈이 실크의 반원 표시와 맞게 하고, 전해 커패시터 C1의 극성을 확인합니다. 띠가 있는 다리가 −이고, 다른 다리가 기판의 + 표시 옆 구멍에 들어갑니다. 전원은 9 V 건전지나 5~12 V 어댑터면 됩니다. 카드보다 느리거나 빠르게 깜빡이면 대개 타이밍 커패시터 때문입니다. 전해 커패시터는 오차가 ±20 %인 경우가 많으니 용량계로 재 보거나 R2(RB)를 이웃한 E24 값으로 바꿔 보세요. 0.5 Hz 아래면 켜진 시간이 길어 555 출력이 바뀌는 순간이 눈에 보이고, 20 Hz를 넘으면 깜빡임이 거의 보이지 않습니다. 다른 RA, RB, C 조합은 555 타이머 계산기로 구할 수 있고, 건전지로 오래 쓰려면 같은 소켓에 CMOS형 TLC555나 LMC555를 꽂으면 전류가 줄어듭니다.

LM317 전원 기판

LM317은 마지막에 납땜하고, 금속 탭이 실크 외곽선의 두 줄 쪽(R1, R2 방향)을 향하게 합니다. 탭이 출력 단자라서 절연하지 않은 방열판은 다른 곳에 닿으면 안 됩니다. 부하를 연결하기 전에 아무것도 달지 않은 상태로 출력을 재 보세요. 1 % 저항과 기준 전압 오차 때문에 카드 값과 2 % 정도 차이는 정상입니다. 그다음 실제 전류로 부하를 걸어 다시 재고, 몇 분 뒤 탭을 만져 봅니다. 너무 뜨거우면 입력 전압을 낮추거나(5 V 출력이라면 12 V보다 9 V 어댑터가 손실이 훨씬 적음) 카드가 말한 방열판을 서멀 페이스트와 함께 다세요. 손실이 1~2 W를 넘으면 벅 컨버터가 낫습니다. 선형 레귤레이터가 왜 전력을 버리는지는 제너 레귤레이터 가이드에 있습니다.