회로도

픽토리얼(pictorial) 다이어그램과 회로도(circuit diagram)의 비교.

일반적으로 회로도에 사용되는 구성부품 및 소자 기호들

회로도(回路圖, schematic, circuit diagram)란 전기회로를 보기 편리하게 그림으로 표시한 것이다. 스키매틱, 전기 도면, 전자 도면으로 불리기도 한다. 회로도는 단순하게 표시한 표준 기호로 회로의 부품을 나타내고 전력과 신호는 소자들과 연결된다. 인쇄 회로 기판(PCB)의 실제 위치는 회로도에서의 부품 연결의 위치와 일치하지는 않는데, 이는 '레이아웃', '아트웍' 등으로 불린다.

블록도나 배치도와 다르게, 회로도는 신호 연결을 보여주는 용도로 사용한다. 회로도는 부품의 실제 위치를 나타내지 않는다. 드로윙은 아트웍이나 레이아웃처럼 회로도가 실제로 보이는 모양을 나타내는 것을 의미한다.

회로도는 회로 설계, 인쇄 회로 기판 배치와 전기 및 전자 장비의 유지보수에 사용된다.

개요

회로도(circuit diagram)는 전기회로의 연결상태를 보여주는 도면이다. 일반적인 픽토리얼(pictorial) 다이어그램은 회로의 구성부품(component) 및 소자들의 실제 이미지들을 사용하여 표현하는 것과는 달리, 회로도는 구성하는 소자 또는 부품들을 간략한 기호로 나타내고 이들을 선 또는 회로로 연결하여 회로도를 완성한다.

회로도에 사용되는 기호들은 국가마다 달랐던 적이 있었으나 현재에는 국제적으로 표준화되고 있다. 간단한 기호의 경우에는 부품 또는 소자의 실질적인 구성을 보여주기도 한다. 예를 들면, 저항(resistor)의 경우 초창기에는 압축된 형태의 긴 금속선(wire)을 사용하여 그와 유사한 형태의 기호를 사용하게 되었다. 그림 2는 회로도에서 일반적으로 많이 사용되는 부품 및 소자의 기호를 나타낸다.

회로도의 경우, 블록(block) 다이어그램, 레이아웃(layout) 다이어그램과 달리 회로의 구성요소 간의 배치와 연결성을 실질적으로 보여주어, 회로의 전기적 연결상태 및 기능을 손쉽게 파악하는데 매우 유용하다. 이를 통해, 다양한 기능을 구현하는 전기회로의 설계, 구성 및 전기장비의 유지/수리하는데 광범위하게 사용되고 있다.

명칭

회로도에서 부품 기호는 소속한 부품 목록을 대표하는 적합한 축약어로 표시된다. 예시로, C1은 첫 번째 콘덴서, L1은 첫 번째 인덕터, Q1은 첫 번째 트랜지스터, 그리고 R1은 첫 번째 저항기를 나타낸다. 이 명칭은 R1, L1,…처럼 첨자로 기록되지 않는다. 경우에 따라서 부품의 값이나 명칭은 회로도의 부품 기호 측면에서 변경할 수 있지만, 상세한 특성은 부품 목록에서 결정될 것이다.

종류

중 전압 개폐장치 단선 다이어그램(제너럴 일렉트릭)

싱글 라인 다이어그램

전력 시스템에 대한 이해가 필요한 경우 싱글 라인 다이어그램이 가장 먼저 접하는 도면이다. 단선도라고도 하는 이 도면은 전력의 흐름 또는 전기 회로의 과정과 연결 방법을 보여준다. 물리적 관계는 일반적으로 싱글 라인 다이어그램에서 무시되지만 전력 시스템의 모든 주요 구성 요소를 표시하고 모든 중요한 등급을 나열해야 한다.

시스템 전압, 변압기 임피던스, 차단 정격 및 고장 전류는 싱글 라인 다이어그램에 포함된 기본 항목 중 일부에 불과하다. 이 도면은 피더와 피더가 제공하는 부하를 식별하여 스위칭 작업을 안내하는 데 도움이 되도록 시설의 주 제어실에 전시해야 한다.

일반적으로 시스템 전압, 주파수, 위상 및 정상 작동 위치가 포함된다.

계기 변압기 비율 및 보호 계전기와 같은 기타 항목은 싱글 라인 다이어그램에서 찾을 수 있다. 다이어그램이 관련된 모든 구성 요소를 포함할 수 없는 경우 기본 다이어그램과 함께 추가 다이어그램을 그릴 수 있다.

3선 다이어그램

4160V 부스 3선 다이어그램. ( NRC.gov)

배전 시스템을 보다 자세히 보기 위해 3선 다이어그램을 사용하여 위상 관계를 표시한다.

다상 AC 시스템에서 이 도면은 A, B, C, 중성선 및 접지에 대한 다양한 연결을 보여준다. 각각은 고유한 라인으로 표시된다.

3선 다이어그램은 실제 피더 케이블링, 계기 변압기 연결 및 보호 장치에 대한 기본 시각적 가이드를 제공하며 싱글 라인에서 확장된 그림이다. 이 도면은 물리적 위치에 관계없이 위상이 어떻게 배선되고 있는지 특정 권선 구성을 보여준다.

라이저 다이어그램

전기 라이저 다이어그램. (BGR Eng.)

다층 건물의 배전 시스템을 설명하는 데 도움이 되도록 라이저 다이어그램이 사용된다.

이러한 도면은 싱글 라인 도면과 유사한 관계를 갖지만 건물의 한 수준에서 다른 수준으로 전력이 흐르는 방식에 초점을 맞추는 경우가 많다. 라이저 다이어그램은 진입 지점에서 각 레벨의 작은 분기 회로까지 부스 라이저, 부스 플러그, 패널 보드 및 변압기와 같은 분배 구성 요소를 보여준다.

이러한 도면은 때때로 경보 시스템, 통신 및 인터넷 케이블과 레이아웃을 공유할 수 있다.

전자 개략도 예 (DOE.gov)

개략도

회로도의 주요 목적은 회로 요소와 그 기능이 서로 어떻게 관련되어 있는지 강조하는 것이다. 회로도는 직렬 또는 병렬로 연결된 구성 요소와 서로 연결되는 방식을 식별하는 매우 유용한 문제를 해결하는 도구이다.

회로도에서 일반적으로 볼 수 있는 구성 요소에는 저항기, 커패시터, 인덕터, 다이오드, 논리 게이트, 퓨즈 접점, 스위치 등이 있다. 회로도의 모든 구성 요소에는 이를 나타내는 고유한 기호가 있다.

개략도는 구성 요소의 실제 물리적 위치를 고려하지 않고 서로 연결하는 방법에만 초점을 맞춘 단순하고 이해하기 쉽도록 배열되어야 한다.

이 다이어그램은 항상 전원이 차단된 상태에서 표시된 스위치와 접점으로 그려야 한다.

부하 감지기 계전기 배선도 예. (스퀘어 D)

배선도

배선도의 주요 목적은 전기 회로의 모든 구성 요소를 표시하고 실제 물리적 위치를 표시하도록 배열하는 것이다. 개념도 라 고 생각 할 수 있는 개략도 와 달리 배선도는 연결 및 구성 요소 문제 해결에 중점을 둔 최종 사용자 및 설치자를 위해 설계되었다.

배선 다이어그램은 모든 장비 부품, 장치 및 터미널 스트립을 적절한 숫자, 문자 또는 색상으로 식별해야 한다. 도면에 표시된 장비를 구축하거나 수리하는 데 도움이 되도록 단자 지정 및 구성 요소 간의 연결이 명확하게 식별된다.

블록 다이어그램 예 (Mercer.edu)

차단기 고장 릴레이 로직 다이어그램. (SEL)

볼록 다이어그램

가장 기본적인 유형의 전기 도면인 블록 다이어그램은 서로의 관계를 나타내는 선으로 연결된 블록 형태로 복잡한 시스템의 주요 구성 요소를 나타낸다.

이러한 다이어그램은 기술 정보를 전달하지 않고 복잡한 시스템의 주요 구성 요소만 전달하므로 단선도와 혼동되어서는 안 된다.

블록 다이어그램은 전기 기호 또는 용어에 관계없이 프로세스가 완료되는 방법에 대한 개념적인 아이디어를 제공한다. 각 블록은 회로도 및 배선도와 같은 다른 도면을 사용하여 설명할 수 있는 복잡한 회로를 나타낸다.

논리 다이어그램

최신 보호 계전기는 논리 다이어그램을 사용하여 신호가 이진 형식(1 또는 0)으로 간주되는 복잡한 회로 및 프로세스를 나타낸다. 이 다이어그램의 논리 기능은 각각의 기호로 표시되는 반면 블록은 복잡한 논리 회로를 나타내는 데 사용된다.

논리 다이어그램의 블록은 내부 구조를 알 수 없어도 더 잘 이해할 수 있도록 레이블이 지정되어 있으며 이진 신호에 대한 입력 및 출력을 나타내는 선으로 연결된다

참고자료

• 〈회로도〉, 《위키백과》
• 〈회로도〉, 《물리학백과》
• 임장성 강사, 〈370. 전기 도면 및 회로도 종류〉, 《네이버 블로그》, 2021-09-30

같이 보기

• 전기회로
• 소자
• 블록도
• 배치도
• 전력
• 신호
• 저항기
• 콘덴서
• 트랜지스터
• 배선도

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