01. 저항의 역할

전자회로에서의 저항(Resistor)의 역할에 대해 알아보자.

저항은 가장 기본이 되는 전자소자 중 하나인 만큼 회로내에서 역할도 다양하다.

 

1. 전류제한

저항의 기본특성은 전류의 흐름을 제한한다는 것.

이 특성을 활용하여, 회로 내 과전류를 방지하기 위해 저항을 달아놓곤 한다.

따라서 전류에 취약한 소자에 직렬로 저항이 연결되어 있는 것을 볼 수 있다.

 

2. 전류 - 전압 변환

V = i x R 옴의 법칙을 보면, 전압(V)과 전류(i)는 저항(R)이라는 매개를 통해 관계를 맺고 있다.

즉 하나의 저항을 사용하여,

 1) 전압값 측정 후 전류값을 추측이 가능하고,
 2) 전류값 측정하여 전압값을 추측이 가능하다.

저항은 이렇든 전압값을 전류값으로, 전류값을 전압값으로 변환하여 계산하기 위한 매개역할을 한다.

 

3. 전압분배

전류가 흐르는 Path에 저항이 놓이면 그 저항값에 따라 전압이 형성된다.

여러개의 저항이 직렬(Series)로 놓이게 되면 저항값에 따라 각기 다른 전압값이 분배된다.

이 특성을 활용하여 특정한 전압값이 필요할 때, Source 전압값을 저항을 이용하여 분배 후 사용하곤 한다.

 

4. Pull-up/Pull-down

디지털 회로의 input단에는 Pull-up/-down 구성이 필수.

이는 정확하지 않은 값이 들어오거나 input단이 floating되는 경우에 input을 High or Low값으로 고정시켜주는 역할을 한다.

Pull-up/-down 구성은 Source 및 GND에 저항을 달아 Path에 연결하여 이뤄진다.

 

5. 시정수(Time constant, tau) 결정

시정수는 입력후 반응까지의 시간을 나타내는 인자.

좀 더 자세히 말하자면, 입력 후 반응이 목표값의 63.2%까지 이르는 시간을 나타낸다.

이 시정수는 저항값에 비례하기에, 다양한 RC회로에서의 저항은 시정수 및 주파수를 결정하는 역할을 한다.

 

 

이것들이 LV(Low voltage)영역에서의 대표적인 저항의 쓰임이다.

주로 PCB보드에서 그 역할을 하기 때문에 Chip 저항(SMD 저항)의 형태를 띤다.

 

물론, HV(High voltage)영역에서 바라보는 저항의 쓰임은 또 다르다.

이는 전자회로와 전기회로의 차이라고도 볼 수 있겠는데,

HV영역, 즉 전기회로에서는 저항을 하나의 Load(부하)로 바라보는 측면이 강하다.

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전기자동차 HV 시스템을 예로 들자면,

Lamp, PTC Heater 등으로 사용되는 저항은 위의 5가지 역할로 분류하기 애매하다.

저항 자체를 Load라고 판단하고 HV 시스템을 설계하기 때문이다.