JF-0530B 솔레노이드(JF-0530B Solenoid): 두 판 사이의 차이

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[[파일:전자석메인사진.jpg|가운데|클래스=coders100]]
 
[[파일:JF0530B솔레노이드메인.jpg|가운데|class=coders100]]
 


== '''개요''' ==
== '''개요''' ==
전자석(Electromagnet)은 전류가 흐를 때만 자력을 발생시키는 자석입니다. 전자석은 크기와 세기에 따라 다양한 응용이 가능하며, 아두이노와 같은 마이크로컨트롤러를 통해 손쉽게 제어할 수 있습니다.
JF-0530B 솔레노이드는 전기 신호를 기계적 운동으로 변환하는 장치로, 전자기 유도 원리가 사용됩니다.
 
전류가 흐르면 자기장에 의해 철심이 앞으로 움직이며 전류가 끊기면 스프링에 의해 원위치로 돌아옵니다.


=== 작동 원리 ===
=== 작동 원리 ===
전자석의 작동 원리는 전기와 자기의 상호작용에 기반합니다. 전선에 전류가 흐르면, 전자기 유도 현상에 의해 주위에 자기장이 형성됩니다. 이 자기장은 전선의 형태와 방향에 따라 다르게 나타나며, 전선이 철심을 감싸면 철심 내부에 강한 자기장이 형성됩니다. 이러한 원리를 이용해 전자석은 전류의 세기와 방향에 따라 자력을 조절할 수 있습니다.
전류가 흐를 때 자기장을 생성하는 코일로 구성되어 있습니다. 전류가 코일을 통과하면, 자기장이 형성되어 그에 따라 내부의 이동 가능한 철심이 이동하게 됩니다. 이러한 과정에서 기계적 작동(직선 운동)발생하며 전원이 차단되면, 철심은 원래 위치로 자동 복귀합니다.
 


== '''사양''' ==
== '''사양''' ==
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|'''사이즈'''
|(본체) 30.1 x 13.2 mm / 철심 포함 약 61mm
|-
|'''전압'''
|'''전압'''
|5V, 12V, 24V 다양함
|6V, 12V 등 다양하며 본문에서는 6V 모델을 사용
|-
|-
|'''자력'''
|'''타입'''
|자력 역시 다양하며 본 문서에서는 12V 15kg 모델을 사용함.
|Push & Pull
|}
|}


== '''활용 예제''' ==
== '''활용 예제''' ==
[[아두이노 릴레이 모듈|릴레이 모듈]]을 활용해 3초마다 전자석이 자성을 가졌다가, 가지지 않았다가를 반복하도록 제어하는 예제입니다.
아두이노 디지털 핀으로는 JF-0530B 솔레노이드를 사용하기 위한 전류 공급이 어렵습니다.
 
이를 해결하기 위해 [[아두이노 릴레이 모듈|릴레이 모듈]] 또는 [[모스펫 드라이버 모듈(IRF520)|모스펫]]을 활용하여 전류를 안전하게 제어합니다.


=== 회로 구성 ===
'''<u>짧은 텀을 두고 장시간 작동시키면 솔레노이드에 발열이 생겨 뜨거울 수 있으니 주의하세요.</u>'''
전자석 핀은 따로 구분이 없으며 임의로 GND, 릴레이에 나눠서 연결하시면 됩니다.


배터리의 경우 그림에서는 2개이지만 실제로는 AA 배터리 4개를 사용했습니다.
[[파일:전자석예제회로.jpg|가운데|클래스=coders100]]


=== 릴레이를 사용하는 이유 ===
=== 릴레이와 모스펫 차이 ===
전자석은 아두이노에 연결하지 않고, 릴레이를 한 번 거쳐서 활용했습니다. 이유는 다음과 같습니다.


==== 1. 전기적 분리 ====
모스펫 스위칭 시에 전력 소모가 적고, 전자적 스위칭이므로 릴레이에 비해 훨씬 빠른 속도를 가집니다.


* '''릴레이 사용''' : 릴레이는 전기적 분리를 제공합니다. 즉, 아두이노와 같은 저전압 회로가 고전압 장치(ex. 전자석, 모터 등)를 제어할 수 있게 해줍니다. 릴레이의 코일 부분에 전류가 흐르면 스위치가 작동하여 고전압 회로가 연결됩니다.
또한 기계적 부품이 없어 물리적 움직임이 필요한 릴레이보다  더 긴 수명을 가진다는 장점이 있습니다.
* '''직접 연결''': 직접 연결할 경우, 아두이노의 핀에서 직접 고전압 장치에 연결하게 되며, 이 경우 회로 구성에 문제가 있을 경우 아두이노 보드가 손상될 위험이 있습니다. 저전압 회로와 고전압 회로가 동일한 경로로 연결되기 때문입니다.


이를 통해 회로의 안전성, 안정성을 확보하게 됩니다.
하지만 릴레이는 높은 전압이나 전류를 처리할 수 있다는 장점이 있고 아두이노와 장치 간 전기적인 분리가 필요한 경우에도 더 적합합니다.


==== 2. 제어 방식 ====
따라서 상황에 따라 적절하게 선택하여 활용하는 것이 좋습니다.


* '''릴레이 사용''': 릴레이를 사용하면 높은 전류나 전압을 제어할 때 아두이노는 저전압 신호만으로 릴레이를 작동시킬 수 있습니다. 따라서 전자석이나 고전력 장비를 안전하게 제어할 수 있습니다.
* '''직접 연결''': 직접 연결 시 아두이노의 사용 전압보다 훨씬 큰 고전압 장치를 직접 제어해야 하므로, 아두이노의 핀에서 발생하는 전류가 장치의 요구 전류를 충족해야 합니다.


릴레이에 대한 자세한 내용은 [[아두이노 릴레이 모듈]] 문서를 참고하세요.
=== 1. [[아두이노 릴레이 모듈|릴레이 모듈]] 활용 ===


=== 예제 코드 ===
==== 회로 구성 ====
{| class="wikitable"
|+
!아두이노
!릴레이
!솔레노이드
!외부전원
|-
|5V
|VCC
|
|
|-
|GND
|GND
|검정색 선
|검정색 선 혹은 -극
|-
|D4
|INI
|
|
|-
|
|COM
|빨간색 선
|
|-
|
|NO
|
|빨간색 선 혹은 +극
|}
 
==== [[파일:JF0530B솔레노이드릴레이회로.jpg|가운데|class=coders100]] ====
 
==== 예제 코드 ====
<syntaxhighlight lang="c++" line="1">
<syntaxhighlight lang="c++" line="1">
const int relay = 4;
const int relay = 4;
59번째 줄: 99번째 줄:
</syntaxhighlight>
</syntaxhighlight>


=== 실행 결과 ===
==== 실행 결과 ====
<div class="coders70">
<youtube> _m0ttN4cD88 </youtube>
</div>
 
 
=== 2. [[모스펫 드라이버 모듈(IRF520)|모스펫]] 활용 ===
 
==== 회로 구성 ====
{| class="wikitable"
|+
!아두이노
!모스펫
!솔레노이드
!외부전원
|-
|5V
|VCC
|
|
|-
|GND
|GND
|
|
|-
|D4
|SIG
|
|
|-
|
|COM
|
|
|-
|
|NO
|
|
|-
|
|Vin
|
|빨간색 선 혹은 +극
|-
|
|GND
|
|검정색 선 혹은 -극
|-
|
|V+
|빨간색 선
|
|-
|
|V-
|검정색 선
|
|}
 
[[파일:JF0530B솔레노이드모스펫회로1.jpg|가운데|class=coders100]]
 
==== 예제 코드 ====
<syntaxhighlight lang="c++" line="1">
const int mosfet = 4;
 
void setup() {
  pinMode(mosfet, OUTPUT);
}
 
void loop() {
  digitalWrite(mosfet, LOW);
  delay(3000);
  digitalWrite(mosfet, HIGH);
  delay(3000);
}
</syntaxhighlight>
 
==== 실행 결과 ====
<div class="coders70">
<div class="coders70">
<youtube> iFO2P2SEUlg </youtube>
<youtube> 0Ue7LJmvt88 </youtube>
</div>
</div>


== '''구매 링크''' ==
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2025년 2월 14일 (금) 21:53 기준 최신판



개요

JF-0530B 솔레노이드는 전기 신호를 기계적 운동으로 변환하는 장치로, 전자기 유도 원리가 사용됩니다.

전류가 흐르면 자기장에 의해 철심이 앞으로 움직이며 전류가 끊기면 스프링에 의해 원위치로 돌아옵니다.

작동 원리

전류가 흐를 때 자기장을 생성하는 코일로 구성되어 있습니다. 전류가 코일을 통과하면, 자기장이 형성되어 그에 따라 내부의 이동 가능한 철심이 이동하게 됩니다. 이러한 과정에서 기계적 작동(직선 운동)이 발생하며 전원이 차단되면, 철심은 원래 위치로 자동 복귀합니다.


사양

사이즈 (본체) 30.1 x 13.2 mm / 철심 포함 약 61mm
전압 6V, 12V 등 다양하며 본문에서는 6V 모델을 사용
타입 Push & Pull


활용 예제

아두이노 디지털 핀으로는 JF-0530B 솔레노이드를 사용하기 위한 전류 공급이 어렵습니다.

이를 해결하기 위해 릴레이 모듈 또는 모스펫을 활용하여 전류를 안전하게 제어합니다.

짧은 텀을 두고 장시간 작동시키면 솔레노이드에 발열이 생겨 뜨거울 수 있으니 주의하세요.


릴레이와 모스펫 차이

모스펫 스위칭 시에 전력 소모가 적고, 전자적 스위칭이므로 릴레이에 비해 훨씬 빠른 속도를 가집니다.

또한 기계적 부품이 없어 물리적 움직임이 필요한 릴레이보다 더 긴 수명을 가진다는 장점이 있습니다.

하지만 릴레이는 높은 전압이나 전류를 처리할 수 있다는 장점이 있고 아두이노와 장치 간 전기적인 분리가 필요한 경우에도 더 적합합니다.

따라서 상황에 따라 적절하게 선택하여 활용하는 것이 좋습니다.


1. 릴레이 모듈 활용

회로 구성

아두이노 릴레이 솔레노이드 외부전원
5V VCC
GND GND 검정색 선 검정색 선 혹은 -극
D4 INI
COM 빨간색 선
NO 빨간색 선 혹은 +극

예제 코드

const int relay = 4;

void setup() {
  pinMode(relay, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(relay, LOW);
  delay(3000);
  digitalWrite(relay, HIGH);
  delay(3000);
}

실행 결과


2. 모스펫 활용

회로 구성

아두이노 모스펫 솔레노이드 외부전원
5V VCC
GND GND
D4 SIG
COM
NO
Vin 빨간색 선 혹은 +극
GND 검정색 선 혹은 -극
V+ 빨간색 선
V- 검정색 선

예제 코드

const int mosfet = 4;

void setup() {
  pinMode(mosfet, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(mosfet, LOW);
  delay(3000);
  digitalWrite(mosfet, HIGH);
  delay(3000);
}

실행 결과


구매 링크

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