다이오드 정류회로

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다이오드 정류회로에 대한 보고서 자료입니다.

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- 정류효율
입력 교류 전력 중, 어느 정도의 비율이 직류 전력으로 바꾸어지는가를 정류
효율 q라 합니다. 따라서 q는 입력 교류 전력의 실효값 P와 출력치 유전력 PD의
비로 구해져 다음과 같이 된다.
■ 6 IC 7805의 전달특성
IC 7805를 정상적으로 동작시키기 위해서는 입력전압이 7V이상 되어야 한다. 즉 입력 핀과 출력핀 간의 전압 차는 최소한 2V이상이어야만 정상적인 동작이 된다. 입력 전압 대 출력전압 간의 전달특성을 전압하강특성(Dropout characteristics)이라고 하는데, 이를 간단히 전달 특성이라고 한다.
7805의 정상 동작을 위한 입력전압의 최대치는 35V이다. 그러므로 입력전압의 범위는 7V~35V가 되어야 한다.IC 7805의 입력 측에 인가된 전압에 맥동 성분이 포함될지라도, 입력전압의 범위가
책 82 그림
7V~35V 사이에만 속하면 출력전압은 일정한 5V를 유지하게 된다.
[그림5.6]은 IC 7805의 전달특성을 얻기 위한 회로도이다. 입력전압을 0V에서 15V까지 변화시키면서, 이에 대응되는 출력전압을 측정하게 된다. 측정이 종료되고 나면, 7V 이상의 전압이 입력에 인가되어야만 출력 전압이 5V로 유지됨을 관측할 수 있을 것이다.
본 실험을 수행하면서 교류 전원장치의 장점과 단점이, 회로 설계와 동작에 어떠한 영향을 주었는지가 파악되었기를 바란다. 이를 위한 첫 단계로서, 교류 전원장치의 출력전압 결정 시에 출력전압 가변 기능이 어떻게 반영되었는지를 보아야 한다.
Q. IC 7805가 정상적으로 동작하기 위해서는 왜 입력전압이 출력전압보다 2V이상??
▲ 7805는 Transistor를 이용한 linear Regulator입니다. 따라서 당연히 전원은 Transistor를 통해서 공급 됩니다.그런데 이 Transistor라는 것에는 P-N junction이 있어서 의해서 전류가 통과하면 항상 전압 강하가 발생 하거든요. P-N junction의 전압 강하는 300k 에서 약 0.7 V 구요. Transistor는 P-N junction을 두개 가지고 있답니다. 그래서 전압이 최소한 1.4V 이상이 되어야 하구요. 보통 동작을 위해서는 2V 이상이 되어야 됩니다.
<부록>
<정전압 IC 7805 사용법>
<부록>
▲ 집적회로(Integrated Circuit: IC)는 트랜지스터, 저항, 콘덴서류를 고밀도로 집적하여 패키지화한 것이다. 트랜지스터나, 저항기, 개별 부품을 단지 아주 소형화했다고 하는 것이 아니라, 반도체저항체를 사용하지만 그 구조는 부품 그 자체의 것과는 같지 않으며, 실리콘의 기판에 인쇄 기술을 구사하여 트랜지스터 기능이나 저항, 콘덴서 기능을 형성한 아주 고 밀도화 시킨 것이다. IC는 특수 용도를 포함하여 방대한 종류가 있다.
사진에서 좌측 위에 있는 것은 SN7400이라는 IC로, 2 입력의 NAND 회로가4개 내장되어 있다. 핀(pin) 수는 14핀으로 한쪽에 7핀씩 나열되어 있다. 이와 같은 형상의 IC를 DIP(Dual In-Line Package)이라 부른다. (DIL이라고 하는 경우도 있는 것 같다). 이에 대해 핀이 일렬로만 되어 있는 것을 SIP(Single In Line Package)라 부른다. 핀 수는 IC의 기능 등에 따라 다르며, 형상도 다양하다
사진에서 좌측 아래에 있는 것은 14핀DIP용의 IC 소켓이다.
교환할 필요가 없는 경우에는 IC를 직접 기판에 납땜해도 되지만, IC가 파괴되었을 때의 교환을 생각하면 IC 소켓을 사용하는 편이 문제가 발생했을 때, 쉽게 대처할 수 있어 편리하다. 시험 제작을 하는 경우, 만들고 부수는 일이 많기 때문에 IC 소켓을 사용하는 편이 좋을 것이다.
사진에서 우측 위에 있는 것은 소전력의 저주파 전력증폭용의 LM386N이다. 핀 수는 8핀이고, 최대출력은 660mW이다.
트랜지스터와 저항, 콘덴서를 사용하여 동등한 것을 만들려고 하는 경우에는 이렇게 작게 구성할 수없으므로 IC의 간결하고 편리함을 알 수 있을 것이다.
사진에서 우측 아래에 있는 것은 TA7368P인데, 이것도 저주파 전력증폭용의 IC이며, 최대 1.1W의 출력을 낼 수 있다. 형상은 SIP 타입으로 9핀이다.
5장 예비문제
1)주기적인 신호의 직류 성분을 구하는 공식을 기술하라. 그 후 그 공식과 (5.1)이 서로 일치하는지 조사하라.
VDC = ⇒ 2πVDC =
2)식 (5.1)의 적분 결과가 식 (5.2)가 되는지 확인하라.
2πVDC = ⇒ 식 5.1
VDC = 0.32VP ⇒ 식 5.2
V(wt) = VPsin(wt)
2πVPC = = 2VP, VDC =
∴ 일치한다
3)그림 [5.2]의 반파 정류회로 동작을 이해하도록 하라. [그림 5.2]의 회로를 실험하고자 할 때, 절연 변압기가 왜 필요한지를 설명하라.
▶절연 변압기를 사용하지 않으면 22V/60Hz 전원측과 정류회로를 전기적으로 격리시키지 못한다. 즉 220V/60Hz 전원측의 접지와 정류회로의 접지를 공 통으로 사용해야 하는데, 그렇게 하면 감전, 공통모드 잡음 등 여러 가지 이유가 있다. 특히 감전 방지가 두죈 이유다. 고압측의 접지와 저압측의 접 지를 공통으로 사용할 경우, 장비의 절연저항이 작아지는 경우, 구압측에서 전류경로가 형성되어서 감전위험이 높아진다. 이러한 이유로 전원 공급 목 적의 정류회로를 사용하는 장비의 경우 대부분 절연 변압기가 장착되어 있다.
4)PIV가 무엇인지 설명하라.
▶PIV - Peak Inverse Voltage, 역방향 첨두전압
다이오드가 차단될 때, 다이오드 양단에 걸리는 최대전압이다.
즉, 다이오드의 역방향 정격전압은 PIV보다 커야 한다.
반파정류회로에서 PIV 는 VSP
전파정류회로에서 PIV 는 VSP - VD 이다.
5)[그림 5.4]에서 저항 Rs가 추가되면, 다이오드의 파손이 방지된다. 그 이유를 설명하라.
▶추가된 용량으로 인해, 전원이 인가된 순간 부하전압 V0의 값은 0이다. 그러 면 VS가 다이오드 양단에 직접 걸리는데 이는 다이오드가 견디는 전압보다 높으므로 다이오드가 파손 될 위험성이 높아진다.

키워드

반파정류회로,   전파정류회로,   브리지정류회로,   정류회로의 특징,   집적 회로의 개요,   IC 7805 사용법