김본좌(동명이인)의 박사급 라이프

해시계를 만들 수 있는 유일한 시계라지..

 

잠시 유쾌하다.

조카나 줘야겠다 ㅋㅋㅋ

 

설치한지는 좀 됐는데, 

옥숑에서 나무를 재단해와서 받침대를 만들었다.

훨씬 보기 좋군.
 
나무끼리의 결합은 간단하다.

목공풀이라는 강력한 아군이 있기 때문이다.

그러나 힘을 많이 받는 것을 감안하여, 드릴질 후에 피스질까지 하여 보강해주었다.

명심하시라. 피스질 전에는 드릴질이 선행되어야 나무가 갈라지지 않는다.
 

LED는 전류구동이다. 따라서, LED를 구동시키기 위해서는 정전류 회로가 필요하다.

정전류 회로는 LM318을 이용하여 간단하게 구현할 수 있었다.

하지만 LM318은 시리즈 레귤레이터로써, 출력 전압보다 대략 2V 이상큰 입력 전압이 필요하다.

한 줄을 켜기 위해서 12개의 LED가 병렬연결되었으므로,

이번에 사용한 LED의 데이터 쉬트를 보면

20mA 를 흘렸을 때에, 전압 범위가 2.8V ~ 3.2V 사이의 전압이 걸린다고 씌여있다.

전압이 최대로 걸렸을 경우를 가정하면 LED 스트링에 걸리는 전압은

3.2V X 12 = 38.4V

여기에 LM318 에서 일어나는 전압강하 2V를 더해주면 40V 가 된다.

따라서 LED 스트링을 켜기 위해서는 40V 이상의 전원이 필요하다.

LED 스트링의 총 개수는 20개로 총 전류량은

20mA x 20 = 0.4A 가 된다.

따라서 디자인 해야하는 전원은 40V, 0.4A 출력의 DC전원이 필요하다.

상용으로 판매하는 전원은 대략 48V에 0.6A 출력으로 특별 주문해야 한다.

따라서 가지고 있는 12V 아답터를 사용하기 위하여 BOOST CONVERTER 를 디자인 하기로 계획했다.

BOOST CONVERTER 와 같은 스위칭 레귤레이터를 손쉽게 구현할 수 있도록

시중에 많은 칩들이 나와있는데 구하기 쉽고 사용하기 쉬운

H34063 을 쓰기로 결정하였다.

전원 PCB는 한장만 필요하므로, 직접 만들기로 하였다

이 때 필요한 것은 감광 기판과 마스크 그리고 드릴이다.

(팁으로 드릴 대신에 드레멜을 사용하면 더 편하다.)

마스크를 제작하기 위해서 ORCAD CAPTURE를 사용하여  스키메틱을 그리고,

LAYOUT PLUS를 사용하여 ARTWORK을 한다.

이 때 단면기판을 사용할 것이므로, BOTTOM 레이어에 모든 NET를 그려야 한다.

단면으로 해결하기 어려운 경우에는 점퍼를 사용하여 해결한다.

모두 그렸으면, COLOR에서 BOTTOM과 GLOBAL LAYER만 남기고 INVISIBLE 로 놓는다

그리고 PRINT 시에, HOLE OEN, FORCE BLACK & WHITE 메뉴에 체크하고

레이저 프린터를 이용하여 OHP 필름에 출력한다.

OHP 필름 두장에 프린트하여 겹치도록 하면, 좀더 성능 좋은 마스크를 얻을 수 있다.

#.자작 프로젝터 시작에 앞서...

동기는 간단하다. 7인치 LCD와 AD 보드가 놀고 있는데, 이것을 어떻게 활용할까 하는 마음에 자작 프로젝터를 시작하게 되었다. 후에 만드는 이는 이를 참고하면 될듯하다.


#. 프로젝터의 원리

매우 간단하다. 빛나는 물체를 향해 볼록 렌즈를 대면, 반대편에 뒤집힌 실상이 생기며, 실상이 생기는 위치에, 종이 등을 대면 그 상이 맺힌다.

예를 들자면, 밤에 형광등을 켜놓고, 돋보기로 그 빛을 모아 바닥에 비추면 바닥에 형광등 모양의 상이 맺힌 걸 관측할 수 있다.

1차 광학에 의하여 손쉽게 기술할 수 있으며 볼록렌즈의 경우에 식은

1/A + 1/B = 1/f 이 된다.

(이 때 A는 형광등과 렌즈 사이의 거리, B는 실상과 렌즈 사이의 거리, f는 볼록 렌즈의 촛점 길이이다)

 

형광등 대신에 밝게 빛나는 사진을 놓는다면 어떻게 될까?

그 때엔 형광등의 모습 대신 사진의 실상이 렌즈에 의하여 바닥에 맺히게 된다.

위 식에서 A의 크기 즉 광원과 렌즈 사이의 거리를 적절히 조정하면, 광원의 크기보다도 더 큰 실상을 얻을 수 있다.



이것이 바로 프로젝터의 원리이다.

프로젝터를 만드는 데 가장 큰 문제는 밝은 광원을 확보하는 일에 있다.

실상의 크기가 광원의 크기보다 수십배 큰 경우, 빛의 손실이 없다고 가정하여도  빛의 세기는 그 제곱에 반비례하여 작아지게 된다.

따라서 크고 밝은 실상을 얻기 위해서는 광원이 매우 밝아야

 

 

한다.


또한, 프로젝터의 경우 동영상을 표현하기 위하여 사진 대신에 액정을 놓는다.

액정은 기본적으로 편광 필터 2개를 사용하여 투과되는 빛의 양을 조절하는 광조절 밸브로 생각할 수 있다.

편광 필름을 한장 투과할때마다 기본적으로 빛의 양은 1/2 으로 줄어드므로, 액정을 투과한 빛은 반 이상 어두워 지므로 이를 보정하기 위해서는 매우 강한 광원이 필요하다.

일반적으로 이렇게 강한 광원을 만들기 위하여 150w 이상의 방전램프 등을 사용하는데,

방전 램프은 열의 손실이 매우 크고, 내부 열전극을 가열하기까지 오랜 시간이 걸려 구동 시간이 매우 느리다.

또한, 발라스터 같은 외부 구동회로도 필요하며,

광원의 형태가 점광원인 관계로 액정 전체에 빛을 골고루 비추기 위해서는

반사경과 볼록 렌즈 등 외부 광학계가 추가로 요구된다.

이는 프로젝터의 부피 등을 키우는 원인이 된다.

본 프로젝터에서는 효율 좋고 빠르게 on-off가 가능한 하이플럭스 led 를 이용하며, 이를 병렬로 배치하여 면광원의 형태로 구현하여 구동 시간과 부피를 줄인다.



또한 led를 안정적으로 구동하기 위하여, LM318을 이용하여 전류 소스를 만든다.

구글에서 과거에 썼던 글들을 스캔하고 있다.
재밌다.