킥보드 임베디드 강의 섹션3 '실무 회로' 슬라이드를 한 페이지로 묶은 기본 소자 지도로, 수동소자(저항·커패시터·인덕터)·다이오드 5종·트랜지스터(BJT·MOSFET)·전원회로(벅·부스트)를 킥보드 보드 실물 기준으로 설명한다. 전기기사 시험서처럼 손계산을 외우는 것이 아니라, SMD·배터리 분압·940µF 입력 커패시터·션트·MOSFET 인버터 같은 실제 보드 사례로 '소자를 어떻게 고르고 배치하는가'라는 선정·설계 직관을 잡는 것이 핵심이다. 개별 토픽을 깊게 파기 전 '전체 지도'로 먼저 읽는 진입점이다.
소자 분류 지도 — 수동 · 다이오드 · 트랜지스터 · 전원
전기 소자는 동작 전압이 필요 없는 수동소자(저항·커패시터·인덕터)와 반도체라 동작 전압이 필요한 능동소자(다이오드·BJT·MOSFET)로 크게 갈린다.
MOSFET은 전압 제어 스위치로서 위로는 디지털 로직, 아래로는 벅·부스트 전원회로로 가지를 뻗는 이 지도의 허브 부품이다.
다이오드와 인덕터도 전원회로로 흘러 들어가, 정류·에너지 저장 역할로 벅·부스트 동작의 한 축을 맡는다.
🗺기본 소자 지도킥보드 실무 회로
수동소자저항 · 커패시터 · 인덕터
다이오드5종 · 단방향 도통
트랜지스터BJT(전류) · MOSFET(전압)
전원벅 강압 · 부스트 승압
기본 소자 지도 — 한 페이지 분류
수동소자 — 저항 · 커패시터 · 인덕터
저항은 전류 제한(LED)·풀업/풀다운·전압분배(배터리→ADC)·션트(전류측정)에 쓰이며, 실제 저항에는 기생 L·C가 있어 고주파에서 영향을 받는다.
킥보드 입력 DC는 470µF 전해 커패시터 2개를 병렬로 묶은 940µF으로 받치며, 커패시터는 디커플링·바이패스·RC필터에도 쓰인다.
인덕터는 벅컨버터에서 에너지를 저장하고 비드로 고주파 노이즈를 열로 소비하지만, 포화전류 이상에선 자속이 더 늘지 않고 DCR로 발열한다.
Vadc=82kΩ+4.99kΩ4.99kΩ×Vbat
32V
→ 1.83V (ADC 입력 범위 내)
45V
→ 2.58V (ADC 입력 범위 내)
전압 분배 — 킥보드 배터리 32~45V를 ADC 범위로
다이오드 5종 · 트랜지스터(BJT · MOSFET)
다이오드는 순방향 약 0.7V·역방향 차단이 기본이며, 범용(정류)·스위칭(1N4148)·쇼트키(SS14, 순방향 0.2~0.6V)·제너(역방향 클램핑)·TVS(서지·정전기 흡수) 5종으로 나뉜다.
BJT는 전류 제어 소자로 베이스 전류로 컬렉터 전류를 제어하고(I_C = I_B × h_FE), 스위칭 시 포화 Vce≈0.2V로 동작한다.
MOSFET은 전압 제어 스위치이자 3상 인버터의 핵심 부품으로, Vgs 12~15V가 필요해 MCU 단독 구동이 안 되어 게이트 드라이버 IC가 필수다.
BJT
MOSFET
제어 방식
베이스 전류로 제어
게이트 전압으로 제어
스위칭 시
포화 Vce≈0.2V
선형 영역 낮은 Rds(on)
구동
I_C = I_B × h_FE
Vgs 12~15V → 게이트 드라이버
BJT(전류 제어) vs MOSFET(전압 제어)
전원 회로 — 벅 강압 · 부스트 승압
전원회로는 저노이즈·정밀하지만 발열·저효율인 리니어 레귤레이터와, 고효율·승강압이 되지만 스위칭 노이즈·부품이 많은 스위칭 레귤레이터(DC-DC)로 나뉜다.
벅(강압)은 인덕터를 거쳐 Vout < Vin을, 부스트(승압)는 Vout > Vin을 만들며, 둘 다 스위치를 On/Off 한다.
벅컨버터의 핵심 원리는 인덕터 전압의 On/Off 넓이가 같아야 한다는 Volt-second 평형이며, 동기식 벅은 다이오드를 MOSFET으로 교체해 효율을 올린다.
주의점 · 함정
이 슬라이드는 깊은 이론이 아니라 '개요(지도)'라는 점을 잊으면 안 된다 — 각 소자의 깊은 이해는 강의 수강과 AI 틈새학습으로 개별 페이지를 채우며 보완해야 한다. 슬라이드가 '뒤 강의에서 자세히'로 미룬 OP-AMP 전류 센싱, 3상 인버터 MOSFET 6개 배치·commutation, 게이트 드라이버 IC 설계는 여기에 없으므로, 이 지도만으로 실전 설계를 끝냈다고 착각하지 말 것.