선형 레귤레이터회로

본문내용

질 때 입력전압의 변화는 shunt 전류 의 변화를 일으키게 되고, = 일정한 입력전압과 출력전압을 가질 때 부하전류 의 변화는 shunt 전류 의 반대 변화를 일으킨다. = - shunt regulator는 series regulator보다는 덜 효율적이지만 자체회로에서 단락보호의 기능이 있다. 출력이 단락되어서 =0이 되면 부하전류는 직렬저항 R1에 의해서 제한되어 부하에 흐를 수 있는 최대는 =이 되고, =0이 된다.
3. 시뮬레이션 내용 및 결과
◈ SERIES REGULATOR
(1) 그림 6-6의 회로를 결선하여라.
(2) 제너다이오드 양단의 전압 를 측정하여라.
6.161 V
3) 출력전압 을 계산하여라.
(4) 을 측정하여 계산값과 비교하여라.
(5) TR의 베이스-에미터 전압을 측정하여라.
(6) TR의 베이스 전압을 측정하여라.
(7) 입력전압을 변화시켜가면서 출력전압을 측정하고 변화를 설명하여라.
, ,
입력 전압이 약 12V가 되기 전까지는 입력 전압과 출력 전압은 같은 비율로 증가한다. 그러나 약 12V 이상의 입력전압이 인가되면, 출력전압은 더 이상 선형적으로 증가하지 않는다. 즉, 포화된다. 이러한 입 출력 전달 특성은 제너 다이오드의 영향에 따른 것으로 입력 전압이 약 12V 이상이 되면 제너다이오드의 양단의 전압 로 거의 일정하게 유지된다. 또한 에 흐르는 전류도 입력 전압에 관계없이 일정하게 유지 된다. 연산 증폭기의 (-)입력 단자로 들어가는 전류는 0이므로, 에 흐르는 전류는 곧 에 흐르는 전류가 된다. 그러므로 출력 전압 은 입력 전압에 관계없이 일정하게 유지되는 전류로 인해 전압이 일정하게 유지되게 되는 것이다.
(8) 그림 6-7의 회로를 결선하여라.
(9) 부하저항에 흐를 수 있는 최대전류를 계산하여라.
IL(max) (계산값) = = = 700 mA
(10) 전류값을 측정하여라.
IL(max) (측정값) = 694.9 mA
◈ SHUNT REGULATOR
(11) 그림 6-8의 회로를 결선하여라.
(12) 입력전압을 변화시켰을 때 shunt 전류 의 변화를 설명하라.
⇒ 부하저항이나 입력전압의 변화로 인해 출력 전압이 저하되려 하면 저항 에 의해 그 변화가 감지되고, op-amp의 출력전압을 줄여 TR의 컬렉터 전류(shunt 전류) 를 줄이게 되고, 내부 컬렉터 에미터 저항 을 증가시킨다. 이러한 작용으로 인해 출력전압의 저하를 막아 일정한 전압을 유지하게 된다. 출력전압이 증가하려고 할 때는 반대로 작용하여 전압을 유지시킨다.
일정한 부하전류 과 출력 전압 을 가질 때, 입력전압의 변화는 shunt 전류 의 변화를 일으키게 되고, 의 관계를 만족하게 된다.
일정한 입력전압과 출력전압을 가질 때 부하전류 의 변화는 shunt 전류 의 반대 변화를 일으킨다.
(13) 입력 전압을 변화시켜가면서 출력전압을 측정하고 변화를 설명하여라.
①Vin=10V일 때
②Vin=5V일 때
③Vin=20V일 때
⇒ 입력 전압 값의 변화에 따라 SHUNT 전류 Is는 책의 유도된 공식대로 이 성립함을 확인할 수 있다. 또한 출력전압은 값에 비례()함을 확인 할 수 있다.
(14) 부하에 흐를 수 있는 최대전류를 계산하여라.
① → = 5V / 330 Ω = 15.15 mA
② → = 10V / 330 Ω = 30.30 mA
③ → = 15V / 330 Ω = 45.45 mA
④ → = 20V / 330 Ω = 60.61 mA
4. 기 타
①Switching Regulator 정의
Switching Regulator는 에너지 저장 부품(커패시터 및 유도기 활용) 혹은 출력 스테이지를 사용함으로써 출력 전압을 생성한다. 이는 TR 혹은 FET를 스위치처럼 사용하여 출력을 제어한다. 이러한 switching regulator는 열충격으로부터 강해서 PC, TV, 노트북 혹은 어뎁터 등에 사용한다.
② Regulator 정의
Regulator란 여러 분야에서 사용되는 것만큼 여러 의미의 단어로 사용되지만 전자회로 분야에서의 regulator란 부하변동, 입력전압 변동 및 온도 등의 여러 가지 소자 주변의 변동 사항에 관계없이 항상 일정한 출력으로 전압과 전류를 공급해주는 장치를 말한다.
③ 선형 레귤레이터 정의
선형 레귤레이터란 말 그대로 선형적인 부분에서 입력된 과도한 전압 등을 제거해주는 트랜지스터를 사용한 출력 전압 생성 장치이다. 이러한 선형 레귤레이터는 부드러운 제어가 필요한 AUDIO 기기, 계측기 및 소형기기 등에서 사용된다.

키워드

선형레귤레이터회로,   SERIES REGULATOR,   SHUNT REGULATOR,   레귤레이터