110/220V 전원 스위칭 모듈 제작 (110/220V power switching module for Arduino)

Arduino에서 110/220V 전원을 제어하려면 고전압을 스위칭 해 줄 수 있는 회로가 필요하다. Relay나 SSR(Solid State Relay)를 사용하는 방법도 있지만 아래 회로에서는 Traic을 사용하였다.

고압 전원부를 arduino쪽과 전기적으로 분리하기 위해 opto-coupler인 MOC3021을 사용한다. 전원을 스위칭하기 위해서는 bi-directional triode thyristor인 BT136을 사용한다. 다만 부품샵에는 BT136이 없어 같은 rating의 Motorola MAC218을 사용하였다. 그리고 발열이 있기 때문에 충분한 크기의 방열판을 붙여줘야 한다.

BT136의 특성은 다음과 같다.

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MOC3021 -  $0.89

MAC218 -  $0.79

Heat sink -  $0.69

R (1/4W) -  $0.03 each

C -  $0.08

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물론 기판과 AC 콘센트, AC 리셉터클이 있어야 하지만 그걸 제외한 위의 부품은 약 $2.6정도면 구할 수 있다.

이 경우 최대 240 VAC @ 500 W 까지의 로드를 연결할 수 있다. 더 큰 로드를 구동해야 하는 경우라면 BT136대신 Fairchild의 FKPF12N80 같은 칩을 사용해주면 된다.

아래가 완성된 사진이다.

오른쪽의 커넥터에 arduino의 GND와 디지털 출력 신호를 연결해주면 된다.

기판의 아래쪽이다. 고전압이 흐르는 회로이기 때문에 단선이 발생하지 않고 충분한 전류가 흐를 수 있도록 주의해야 한다.

Arduino의 digital 포트를 pinMode()로 이 회로에 연결한 포트를 출력모드로 설정해 주고 digitalWrite()로 제어해주면 된다.

* 물론 arduino 뿐 아니고 아무 마이크로 프로세서의 digital i/o에 연결해도 사용할 수도 있다.