반파 정류 회로와 전파 정류회로 예비보고서

본문내용

시간의 함수로 그리면 아래의 그림과 같아진다. 결국 출력전압은 입력전압이 양일 때에는 입력전압과 거의 같아지고, 입력전압이 음을 때는 거의 0이 된다.
정류회로는 교류를 직류로 만드는 처음 단계이다. 따라서 부하에 공급된 직류전력의 교류입력전력에 대한 비율을 정류회로의 효율로 정의한다. 다이오드를 전압 의존형 저항이다.
⑤ 전류의 직류성분:
⑥ 부하에 공급된 직류전력:
⑦ 출력전류의 실효값:
⑧ 반파 정류회로의 효율:
⑨ 이상적인 반파 정류회로()의 정류효율: 40.5%
2) 전파 정류 회로
반파 정류기는 입력신호의 반주기 밖에 이용하지 못하는 문제점을 해결하여
입력신호의 +반주기와 -반주기를 모두 사용하는 정류기를 전차 정류기라고 한다. 전파 정류기로 동작하려면 입력신호의 - 반주기 동안에도 부하에 전류가 흐르게 하여야 할 뿐 아니라. 부하에 흐르는 전류의 방향도 +반주기 동안 흐르는 전류의 방향과 같게 해 주어야 한다.
위의 그림은 전파 정류기의 두 가지 특징을 보여주는 회로이다. 첫 번째는 변압기 출력부 코일의 중앙에 접지 단자를 넣어주고, 두 개의 다이오드를 사용한 회로는 기본적으로 두 개의 반파 정류기를 병렬로 연결한 구조라고 할 수 있다. 다음 그림은 브리지 정류회로라고 하는데 이것은 다이오드 4개를 이용하여 +,-반주기 모두에서 부하에 전류가 같은 방향으로 흐르게 한 전파 정류회로로, 가장 널리 쓰이는 구조이다.
① 중간 탭을 이용한 정류 회로
② 브릿지 회로를 이용한 정류 회로
①의 회로에서 v>0일때는 변압기의 출력단자들은 위에 있는 것일수록 높은 전위에 있게 된다. 이때는 다이오드 에는 순방향의 전압이 걸리고 에는 역방향의 전압이 걸리게 되어, 을 통해 부하저항에 전류 ()가 흐르게 된다. v<0이 되면, 에 순방향 전압이 걸리게 되어, 를 통해 부하저항에 전류 ()가 흐르게 되는데 이때 의 방향은 과 같이 부하저항의 위에서 아래로 흐르게 된다. 이를 그림으로 그리면, ③의 , 와 같게 된다. 결국 부하저항을 통해 흐르는 총 전류 는 그림 6의 마지막 그림과 같게 되는데, 이를 전파 정류된 파형이라 부른다.
②의 회로에서 v>0일때는 그림의 윗쪽에 있는 점들이 아래쪽의 점들보다 높은 전위에 있게 된다. 따라서 과 는 역방향 바이어스 하에 있어 전류를 통하지 않고, 와 는 순방향 바이어스가 걸려 전류를 통하게 된다. 결국 v>0일때는 , 과 를 거쳐 ③의 과 같은 전류가 흐르게 된다. 한편 v<0일 때는 , 과 을 거쳐 전류가 흐르는데, 이 전류 가 부하저항을 흐를 때의 방향은 과 마찬가지로 위에서 아래로 흐르게 된다. 즉, 의 모향은 ③의 세번째 그림과 같고, 부하저항을 통해 흐르는 총 전류는 ③의 마지막 그림과 같은 전파 정류된 전류가 된다. 이상적인 브리지형 전파 정류회로의 효율은 81%로 반파 정류회로의 두배가 된다.
③ 정류 파형
4. 실험 방법 및 Pspice 회로도 시뮬레이션
1)반파 정류 회로
① 다음과 같은 회로를 그린다.
② 오실로스코프를 이용하여 입력 파형과 출력 파형은 비교해 본다.
2) 전파 정류 회로
① 다음과 같은 회로를 그린다.
② 오실로스코프를 이용해 입력 파형과 출력 파형을 알아본다.
참고 문헌
James J. Brophy, Basic Electronics for Scientists, McGrow Hill
이석목, 2003년 1학기 전자물리학 강의노트
안영화 외3명, 전자공학으로의 초대, 인터비젼
홍순관 외2명, PSpice와 함께 하는 기초 전자전기공학실험, 홍릉과학출판사
기초 전기 전자 실험
http://user.chollian.net/%7Ekimjh94/junja/junja_9/junja9-1.html

키워드

정류회로,   반파,   전파,   접합다이오드