반파 및 전파 정류회로

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 필요 부품 및 실험 기기
4. 실험 방법

본문내용

정류 회로
(1) 그림 24.9와 같이 브리지형 전파 정류 회로를 구성한다. 단, 부하 저항은 1[㏀]으로 한다.
(2) 함수발생기(또는 교류 전압 조정기)를 조정하여 교류 입력 전압 6[V], 주파수는 500[㎐]가 되도록 한다.
(3) 오실로스코프의 프로브를 교류 입력 단자 A-B에 접속한다.
(4) 전파 정류기의 교류 입력 파형을 관찰하고, 입력 전압의 최대값 를 측정한다.
입력 전압의 최대값 : 8.4V
(5) 오실로스코프의 프로브를 부하 저항의 두 단자 C-D에 접속한다.
(6) 직류 전압계에 의해 측정한 부하 양단의 전압과 정류된 직류 출력 파형의 최대 전압을 측정하여 기록한다.
직류 전압계로 측정한 부하 저항의 양단전압 : 5.4 [V]
-> =0.636 X 이므로 5.4V가 나와야한다.
직류 출력 최대전압 : 7 [V]
-> 다이오드에서의 전압강하가 1.4V이므로 도선의 저항과 같은 요인들을
무시한다면 출력최대전압=입력최대전압-1.4만큼의 값이 나와야 한다.
(7) 직류 출력 파형을 그린다.
(8) 입력과 출력 파형으로부터 주파수 를 구한다.
= 500 [㎐]
= 1000 [㎐]
(9) 실험 결과로부터 직류 출력 전압의 최대값과 식 (24.8)을 이용하여 계산한 평균값을 기록한다.
직류 출력 전압의 최대값 : 7 [V]
직류 출력 전압의 평균값 :
(10) 실험 방법 (6)과 (9)항의 측정값과 계산값을 비교하여 일치하는지 조사한다. 또 직류 전압계로 측정한 값은 무슨 값에 해당하는지 기록한다.
(6)항과 같이 측정값을 가정하면 직류 전압계의 전압값은 5.4[V],(9)항에서의 계산된 전압값은 4.452[V]이다.
(6)항에서 측정된 전압값은 실효값()을 나타내고 (9)항에서 계산된
값은 평균값에 해당한다.
이고, 이므로 배 정도의
차이를 보여야 한다. 실제로 (6)의 값과 (9)값은 1.2배정도의 차이를 나타내고
있다.
1. 정류의 의미와 정류하는 목적에 대하여 설명하라.
정류란 교류를 직류로 바꾸는 과정이다. 전기가 송전시에는 교류로 송전을 하지만 실제 가정에서 쓰이는 대부분의 전자제품이 직류전류를 쓰기 때문에 송전된 교류전류는 그대로 사용할 수 가 없다. 그렇기 때문에 정류과정을 거쳐 교류를 직류로 바꾸어 가정에서 쓰이는
전자제품에 전기를 공급,사용하게 된다. 송전시 교류를 사용하는 이유는 다음과 같다.
전류를 각각 필요한 곳에 공급할 경우 직류를 직접 공급한다면, 각 부하(전기를 공급받는 장치나 시스템)마다 일정한 전압으로 전류를 공급하게 된다. 즉, 부하가 늘어나게 되면 그 일정전압의 크기가 줄어들어 전기를 공급해주는 곳에선 전압의 크기를 상대적으로 높여주어야 하는 번거로움과 비경제적이고 비효율적인 이유들이 생기게 된다. 따라서 많은 전기를 공급할 경우 전류와 전압이 주기성을 가지고 계속 변화하는 교류의 이점이 있다. 교류전류의 가장 큰 이점은 장거리에서도 전류의 송전이 가능하다는 점과 전압의 변동이 쉬워서 어느 수용가에서든지 제대로 된 변압기만 갖추고 있으면 독립된 전원없이 얼마든지 원하는 전류를 얻을 수 있다는 점이다.
2. 정류기를 사용하는 전기기기의 예를 들어 설명하라.
가정에서 사용하는 대부분의 전자제품들과 같이 비교적 낮은 전력을 필요로 하는 전자제품 속에서 사용된다. 예를 들어 라디오는 수신 전파를 안테나로 받아 여러 가지 과정을 거쳐 스피커에 소리로 출력이 되는데 그 과정에서 검파회로라는 것이 정류기로서 작용한다. 이들 전자제품들은 직류 전원을 필요로 하므로 내부에 내장되어 있는 정류기를 이용해서 교류전원을 직류전원으로 변환하여 그 제품에 맞는 전력을 공급하도록 되어있다. 이로써 전자제품의 고장을 막고 안전하게 사용할 수 있도록 해준다.
전동차에서도 대차에 전기를 공급하는 방법으로 교류와 직류가 있으나 정류기를 사용하여 전선에 + 전류를, 레일에 - 전류를 흘려줌으로써 전동차를 구동시킨다.
흔히 생활에서 보는 가정용 전기기기의 경우에는 많은 제품이 직류를 사용하므로 공급된 고전압의 교류를 정류한 후 저전압으로 만들어 사용하고 있다.
역시 흔한 기기인 핸드폰 충전기는 220볼트의 교류를 정류한 후 직류전류를 이용하여 다시 회로를 만들어 저전압으로 출력하는 방식이다.
가정의 콘센트에는 교류 220V가 흐르고 있고, 핸드폰 밧데리를 충전하려고 한다면 약간의 직류전압이 필요하다. 이 때, 핸드폰 아답터가 교류220V에서 필요한 직류전압만큼 전환시켜주는 것이다.
3. 오실로스코프에서 측정한 최대전압 입력값과 최대전압 출력값이 다이오드의 전위차와
차이가 나는 이유를 설명하라.
반파의 경우는 0.7V,전파의 경우 1.4V의 전압강하가 일어나야하지만 실제로는 그것보다
큰 값의 전압강하가 최대 입출력 전압값에서 나타났다. 이는 도선의 저항을 고려치않았을
경우의 값이고 실제로는 도선의 저항이 있고, 또한 측정기기의 사용시의 오차 및 실험
진행중의 각종 오차로 인해서 발생했을것으로 생각된다.
4. 임의의 교류 파형에서 오실로스코프의 파형으로부터 측정한 값과 회로시험기에서 측정한 값의 차이점에 대하여 설명하시오.
회로의 부하 저항 양단에 멀티미터로 전압을 측정하였을 경우, 이값은 실효값을 나타내고
임의의 교류파형에 대해 오실로스코프의 파형으로부터 측정한 값은 입력파형을 전압특성을
나타내므로 실제 최대입력전압값을 나타내준다.
그러므로 다음과 같은 관계를 만족한다.
- 실험후기
실험을 통해서 반파,브릿지전파 정류회로,실효값과 평균값의 차이, 그리고 정류기의 필요성 및 사용례와 정류회로의 구성 및 이론등을 배울 수 있었다. 멀티미터가 지시하는 값이
일정하지 않아서 오실로스코프에 나타나는 파형을 기준으로 최대입력값을 7.5V로 잡고
실험을 진행했다. 기계공학을 전공하는 학생으로서 전자 및 전기실험은 여간 부담스러운게
아니었다. 평소에 접할수 있는기회도 제한적이고, 그로인해 자연스레 관심도 적은게
사실이다. 그래서 전자나 전기공학 이론을 배울때나 사용해야할때는 어려움을 겪는다.
그나마 공학실험을 통해서 오실로스코프나 멀티미터의 사용법 및 측정방법,
회로의 구성실습등을 공부하면서 조금이나마 알수 있는 기회가 생기는것같다.

키워드

공학실험,   정류회로,   반파,   정류