Diode 원리와 응용 실험 보고서

소개글

Diode 원리와 응용 실험 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 다이오드

2. 실험결과
실험 1. Diode test 및 극성의 결정
1) DMM을 사용한 극성 결정
2) Diode의 특성곡선
실험 2. 정류회로 제작
1) 반파 정류 회로의 제작
2) 전파 정류 회로의 제작

3. 실험에 대한 고찰

본문내용

지고 있다.
태양전지는 포토다이오드의 일종으로 태양광을 직접 전력으로 전환시키는 목적에 이용되고 있어, 대체 에너지원으로서 지상에서는 물론이고 우주개발을 위해서도 그 이용이 점차 확대되어가고 있어 전력용 전자소자로서 매우 중요하다. 그 구조도 p-n 접합형, 쇼트키 배리어형 및 이종반도체의 접합으로 이루어지는 것 등이 있으며, 소재로서는 실리콘 ·갈륨비소 등의 결정체, 기타 각종 반도체가 광범위하게 이용되고 있다. 특히 근래에 와서는 다결정 실리콘이나 비정질 실리콘을 이용한 태양전지의 개발과 실용화가 크게 각광을 받고 있다.
2. 실험결과
실험 1. Diode test 및 극성의 결정
1) DMM을 사용한 극성 결정
종 류
방 향
전 압
방 향
전 압
pn 부분
특 징
Diode
순방향
0.35V
역방향
3.51V
p
검은색부분
표시
Good
Open
n
은색부분
LED 노랑
순방향
1.93V
역방향
3.51V
p
긴쪽
Open
Open
n
짧은쪽
LED 빨강
순방향
1.71V
역방향
3.51V
p
긴쪽
Open
Open
n
짧은쪽
Diode는 순방향이면 DMM에 ‘Good’이라고 뜨고 역방향일 때는 ‘Open’이라고 나왔다. 하지만 LED는 둘 다 모두 ‘Open’이라고 나왔다.
2) Diode의 특성곡선
Diode
문턱전압 : 0.736V
알려진 Diode의 문턱전압 : 0.6V
LED 노랑
문턱전압 : 1.771V
알려진 LED의 문턱전압 : 1.8V
LED 빨강
문턱전압 : 1.666V
알려진 LED의 문턱전압 : 1.8V
p형 반도체와 n형 반도체를 접합시키면 p형 반도체의 정공(+)에 n형 반도체의 전자(-)가 쌓이게 된다. 전압이 높아져도 전자가 정공에 쌓여 전자수가 더 많아지기 전까지는 전류가 흐르지 않게 된다. 전자수와 정공수가 같아져서 전류가 흐르기 시작할 때의 전압을 문턱전압이라고 한다. 실험에서 측정 포인트가 많지 않아서 테이블에서도 정확한 값을 알 수 없었지만, 그래도 근접한 값들을 보니 대충 비슷하게 나왔다.
실험 2. 정류회로 제작
1) 반파 정류 회로의 제작
전압 : 2V, 주파수 : 50Hz, 저항 1kOhm
인가된 전압 : 2.03V
정류 회로를 통과한 전압 : 1.06V
교류 전류를 흘려주면 Diode에서 역 바이어스 전류를 차단하기 때문에 역바이어스의 전압은 0V가 되고 순 바이어스일 때의 전압만 나오게 된다. 그리고 그 크기는 저항과 도선 등에서 전압강하가 일어나기 때문에 원래 값보다 작아진다.
2) 전파 정류 회로의 제작
전압 : 2V, 주파수 : 50Hz
인가된 전압 : 2.00V
정류 회로를 통과한 전압 : 0.23V
Function Generator에서 교류전류를 흘려주면 전압이 +일 때 ①쪽으로 전류가 흐르고 -일 때 ②쪽으로 흘러서 전파 정류가 나오게 된다.
의 역할 : 회로를 연결해서 처음 전류가 흐르는 순간 과 전류가 흐르는데, 그 때 들어오는 과전류를 낮춰 회로를 보호하는 역할을 한다.
3. 실험에 대한 고찰
이번 실험은 Diode의 특성에 대한 실험이었다. Diode는 일반적으로 한쪽 방향으로만 전류를 잘 흐르게 하는 성질이 있다.
첫 번째 실험에서는 DMM로 Diode, LED의 극성을 결정하는 실험이었다. Diode는 순방향일 때 화면에 ‘Good‘이라고 나오고 역방향일 때 'Open'이라고 나온다. LED는 순방향, 역방향에서 둘 다 'Open'이라고 나왔다. 그 이유는 LED에서는 순방향일 때 빛이 나기 때문에 거기서 에너지가 소비되어서 그런 것 같다.
또 Diode와 LED의 특성 곡선을 알아보는 실험을 했다. p형 반도체의 정공과 n형 반도체의 전자 때문에 생겨나는 문턱 전압을 알아보았다. Diode의 문턱전압은 0.6V로 알려져 있고 LED의 문턱전압은 1.8V로 알려져 있는데 실험에서 Diode는 0.736V가 나오고 LED 중 노란색은 1.771V, 빨간색은 1.666V로 비슷하게 나왔다.
세 번째 실험에서는 정류회로를 만들어 보는 실험을 했는데, 반파 정류 회로와 전파 정류 회로를 만들어 보았다. 반파 정류 회로에서는 Function Generator에서 교류 전류를 흘려주면 Diode에서 -쪽 전류를 차단해 +쪽 전류만 나왔고, 전파 정류 회로에서는 그림 1에서처럼 +일 때 전류가 ①쪽으로 흐르고 -일 때 전류가 ②쪽으로 흘렀다.
전파 정류회로는 모두 +값을 가져 직류와 비슷하긴 하지만 전압이 크게 변하므로 저항에 축전기를 병렬로 연결해 좀 더 완만하게 만들면 직류에 더 가까워진다.

키워드

다이오드,   Diode test 및 극성의 결정,   DMM을 사용한 극성 결정,   Diode의 특성곡선,   반파 정류 회로의 제작,   전파 정류 회로의 제작,   정류회로 제작