볼륨 스위치(volume switch)는 볼륨형 가변저항이라고도 불리우며, 기기의 외부에 손잡이를 두고 조절 가능한 형태의 가변저항이다. 일반적으로 볼륨 스위치란 회전자의 회전에 의해 On/Off가 전환되도록 구성되는 것이다. 볼륨 스위치는 라디오, 전자 제품, 자동차의 내부 등에 설치되어 볼륨 조절, 풍량 제어 등에 널리 사용하고 있다.
가변저항의 저항값을 크게 하거나 작게 하여 음량을 조절할 수가 있다. 저항값이 커지면 전압이라 전류값이 작아지는데 음량이 줄어들게 되고, 저항값이 작아지면 전압과 전류값이 커져서 큰 소리를 낼 수 있다.
가변저항
우리가 흔히 많이 알고 있는 볼륨이라는 명칭은 옛날에 라디오나 전축에서 음량을 바꾸는 손잡이(VOLUME)에 사용되었던 부품에서 유래된 일본식 영어 명칭이다. 영어로는 VARIABLE RESISTOR 또는 TRIMMER POTENTIOMETER라고 불리워 진다.
가변저항은 "분압기"라고 하여 샤프트나 손잡이를 회전시키거나 이동시킴으로 회로의 전압을 저항치에 따라 그 분압비율로 가변된 전압을 얻도록 하는 기능의 전자소자이다. 저항이란 말 그대로 전기의 흐름을 방해하는 부품이다. 저항은 전기회로 안에서 전기의 흐름을 제한하여 회로 안에서의 전류(또는 전압)의 크기를 바꾼다. 저항 자체가 제한하는 것은 전기의 흐름, 전류(I)이지만 그 결과로 저항을 통과하면 전압(V)이 떨어지는 결과를 가져온다. 이 때 저항(R), 전압(V)과 전류
(I)의 관계는 많이 알려진 물리법칙 '옴의 법칙' V=I*R 로 표시할 수 있으며 저항의 크기 단위는 오옴(ohm, Ω)으로 표기하고 읽는다. 실제 회로에서 사용되는 저
항의 범위는 OΩ에서 M(메가)Ω에 이르기까지 다양하다. 가변저항의 일반적인 구조는 아래와 다음과 같다.
가변저항 회로기호와 회전형 가변저하 기본 구조
가변저항기는 보통 3개의 단자를 사용하며 샤프트을 회전시키거나, 손잡이를 앞뒤로 밀거나 당겨서 원하는 저항값을 얻는다. 위의 구조도를 보면 1번단자와 3번 단자 사이는 고정저항이고 그 위에 2단단자와 연결된 조절슬라이더가 위치 이동하면서 저항값을 변화시킨다. 예를 들어 5Kohm 가변저항이라고 한다면 1번, 3번단자 사이의 저항값을 측정해보면 5Kohm 고정저항치가 측정된다. 1번, 2번단자 사이의 저항값을 측정하여 2Kohm이라고 가정하면 2번, 3번단자 사이의 저항값은 3Kohm이 될 것이다. 이때 이 회로에 5V의 전압이 흐른다면 옴의 법칙 V=I*R에 따라서 전류(I)는 1mA 일것이고 5V의 전압은 각각 2V와 3V로 분압된다. 이때 분압비는 2:3이다. 전압이 어떻게 바뀌어도 저항치가 바뀌지 않으면 그 비율은 바뀌지 않는다.
가변저항은 축의 회전 시 저항값의 변화 형상에 따라 위 그래프와 같이 3가지 타입으로 구분한다. 저항치의 변화가 A형인 커브를 가지고 있는 저항체 타입은 축이 오른쪽으로 회전하는 경우 초기에는 저항값이 조금씩 변화하고 후기로 갈수록 급격히 변화하는 타입으로 음향장비 음량조절(볼륨)등에 사용된다. 인간의 감각 기관 특징(없던 자극의 초기 변화에 민감하고 추후 적응되면 더 큰 자극의 변화가 있어야 인지함)에 적합하기 때문에 라디오볼륨, 전자악기등에서 많이 찾아볼 수 있다. B형 커브는 축의 회전과 저항값의 변화가 직선비례 변화하는 것으로 기계장비, 산업용 장비에 많이 사용된다. 일반적인 회로 설계 시 범용적으로 사용되는 저항체 타입이다. 마찬가지로 C형 커브는 A형 커브(오디오커브)와 반대로 회전초반은 저항값이 급격하게 변화하고 후반부에 완만한 변화를 하는 타입으로서 필요에 의한 아주 특별한 사용처에서 사용한다. 시판되는 거의 대부분의 저항체 타입은 B형이고, 음향장비 관련 제품에 적용되어 있는 일부 가변저항에서 A형 오디오커브 가변저항을 찾을 수 있다.
가변저항은 저항체의 종류에 따라 탄소피막형(carbon film), 써밋형(cermet), 권선형(wire wound), 신소재(컨덕티브 플라스틱)등 으로 분리되고 있다. 적용처의 요구 조건에 따라서 정밀하거나 긴 수명, 혹은 빠른 납기와 저렴한 경제성등 저항체의 특성에 따러서 적합한 저항체로 선택 적용하여야 한다.
동영상
참고자료
- 진흥물산, 〈가변저항의 구조와 원리〉, 《네이버 블로그》, 2020-02-07
- 〈중공타입 볼륨 스위치의 회전각 제한 이중 스토퍼 장치〉, Google Patents
- Ashley, 〈오디오 소리 조절 원리?〉, 《네이버블로그》, 2013-09-01
- SOONDORI, 〈볼륨 불량의 원인과 조치 방법 (1)〉, 《오디오퍼브》, 2020-09-28
- 자람맨, 〈소리조절 가변저항 볼륨을높여요,가변저항스피커,소리조절부저,소리조절가변저항스피커,볼륨을높여라,볼륨조절스피커,볼륨조절부저,전압,저항,전자학습키트,자람사이언스,자람과학,jr〉, 《네이버 블로그》, 2017-06-26
같이 보기
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