옴의법칙 외 다수 정리

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옴의법칙 외 다수 정리에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

ion)로 나눌 수 있다.
② 반파 정류 회로 : 다이오드 등의 정류 소자를 사용하여 교류의 + 또는 - 의 반 사이클만 전류를 흘려서 부하에 직류를 흘리도록 한 회로.
반파정류는 교류전압을 인가하였을 경우 양(+)의 주기는 도통되고 음(-)의 주기는 차단시킴으로써 양(+)의 파형을 가지는 것을 말한다. 그림 2-1 (a)와 같은 회로에서 교류전압 v(t) = Vm sinωt가 주어졌을 때, 입력파형과 출력파형을 비교하면 그림 2-1 (b)와 같이 나타낼 수 있다.
(a) 반파정류회로 (b) 입력-출력파형
그림 2-1. 반파정류회로
이상적인 다이오드일 경우 반파정류를 사용하면 정류된 출력전압의 평균값 Vave은 다음과 같이 구할 수 있다.
또한 출력전압의 주파수와 최대값은 입력전압의 주파수와 최대값과 같다.
정류기 중에서 입력신호의 반주기동안만 전류를 흐르게 하고 나머지 반주기동안은 전류를 차단하는 형태가 반파정류기이다.
회로의 구성은 간단히 전원, 저항, 1개의 다이오드로 구성되어 있다.
③ 전파 정류 회로 : 다이오드를 사용하여 교류의 +, - 어느 반 사이클에 대해서도 정류를 하고, 부하에 직류 전류를 흘리도록 한 회로. 중간 탭이 있는 트랜스 필요.
● 다이오드를 사용하여 교류의 +, - 어느 반 사이클에 대해서도 정류를 하고, 부하에 직류 전류를 흘리도록 한 회로.
● 중간 탭이 있는 트랜스 필요
● 입력전압 (+) 반주기 = D1은 통전, D2는 OFF
(-) 반주기 = D2은 통전, D1는 OFF
● 맥동율 = 0.482
● 정류효율 => η = 81.2 [%]
④ 브리지 정류 회로 : 전파 정류 회로의 일종으로, 다이오드 4개를 브리지 모양으로 접속하여 정류하는 회로. 중간 탭이 있는 트랜스를 사용하지 않아도 됨.
⑤ 배전압 정류 회로 : 입력 교류 전압 최대값의 거의 2배의 직류 출력 전압이 얻어지도록 배려된 정류 회로. 반파 배전압 정류 회로, 전파 배전압 정류 회로
10. 다이오드 평활회로
교류(AC)를 직류(DC)로 바꾸는 여러 과정 가운데 맥류(脈流)를 완전한 직류로 바꾸어주는 전원공급장치이다. 정류회로·정전압회로와 함께 전원공급장치의 핵심이 되는 정류회로의 일부이다.
교류를 직류로 바꾸는 것을 정류라고 하는데, 교류를 직류로 바꿀 때는 여러 전원공급장치가 필요하다. 다시 말해 교류가 단번에 직류로 바뀌는 것이 아니라, 여러 단계를 거쳐야만 완전하고 안전한 직류가 된다. 컴퓨터를 예로 들면, 110~220V의 교류 전압을 컴퓨터 전원으로 쓰기 위해서는 최대 12V 이하의 직류로 바꾸어주어야 한다.
따라서 교류 전압을 낮추어 주어야만 하는데, 이 때 사용하는 감압회로가 감압 트랜스이다. 이어 전압이 낮아진 교류 전원을 정류회로에서 + 전압만 존재하는 맥류로 걸러준다. 맥류란 + 전압만 가진 전류이지만, 전압이 안정되지 않아 아직 완전한 직류가 아닌 전류를 말한다. 맥류는 다이오드를 통해 걸러진다.
이렇게 걸러진 맥류는 다시 완전한 직류로 바뀌는 과정을 거치는데, 이 때 사용되는 회로가 평활회로이다. 평활회로는 전압이 바뀌는 맥류를 일정한 전압으로 바꾸어주는 역할을 한다. 즉 높은 전압은 낮추어 주고, 낮은 전압은 높여서 일정한 전압을 유지할 수 있도록 한다. 콘덴서(축전기)와 인덕터(코일)로 이루어져 있고, 전압을 유지시켜주는 역할은 콘덴서가 맡는다. 그러나 평활회로를 거쳤다고 해도 완전한 직류는 아니기 때문에 다이오드나 트랜지스터 등을 통해 실제로 사용되는 완전한 직류로 바꾸어주어야 한다. 이 장치가 정전압회로이다. 이런 몇 가지 과정을 거쳐야만 비로소 교류가 완전한 직류로 바뀐다.
11. 다이오드 클리퍼 회로
1) 양의 리미터(Positive Limiter)
양의 리미터는 양의 반주기 동안에 입력 파형을 적절한 DC값으로 잘라내는 기능을 하는 회로이며 양의 클리퍼(Positive Clipper)라고도 한다. 양의 리미터는 다이오드의 음극이 적당한 양의 DC값(VBIAS)으로 바이어스되어 있는 회로이며 대개 VBIAS 값은 입력의 진폭 값보다 작게 선정한다.
① 처음 반주기 동안에는 다이오드의 음극이 이미 양의 값 VBIAS로 바이어스되어 있기 때문에 입력 파형의 값이 VBIAS + 0.7V 보다 커야만 비로소 다이오드가 도통될 수 있다.(아래 그림 참조)
다이오드가 OFF 상태가 되면 부하 저항 RL에는 입력 파형이 그대로 나타나며(물론 저항 R1에서의 전압 강하는 무시하였다. 즉 R1 ≪ RL), 다이오드가 ON 상태가 되면 부하저항에는 다이오드 양단 전압 0.7V와 바이어스 전압 VBIAS 가 합쳐져서 나타난다.
② 다음 반주기 동안은 다이오드의 음극이 이미 양의 값 VBIAS 로 바이어스되어 있고 입력 파형이 항상 음의 값으로 인가 되기 때문에 다이오드 D1은 항상 OFF를 유지하게 되므로 R1 ≪ RL 이라는 가정하에 입력 파형이 그대로 부하저항 RL 양단에 나타난다.
2) 음의 리미터(Negative Limiter)
음의 리미터는 음의 반주기 동안에 입력 파형을 적절한 DC값으로 잘라내는 기능을 하는 회로이며 음의 클리퍼(Negative Clipper)라고도 한다. 음의 리미터는 다이오드의 양극이 적당한 음의 DC값(-VBIAS )로 바이어스되어 있는 회로이며 대개 VBIAS 값은 입력의 진폭 값보다 작게 선정한다.
① 처음 반주기 동안에는 다이오드의 양극이 이미 음의 값(-VBIAS) 으로 바이어스되어 있고 입력 파형이 항상 양의 값으로 인가 되기 때문에 다이오드 D1은 항상 OFF를 유지하게 되므로 R1 ≪ RL 이라는 가정하에 입력 파형이 그대로 부하저항 RL 양단에 나타난다.
② 다음 반주기 동안은 다이오드의 양극이 이미 음의 값 -VBIAS 로 바이어스되어 있기 때문에
입력 파형이 -VBIAS - 0.7V 보다 작아야만 비로소 다이오드가 도통될 수 있다.(아래 그림 참조)
다이오드가 OFF 가 되면 부하저항 RL에는 입력 파형이 그대로 나타나며, 다이오드가 ON 상태가 되면 부하저항에는 다이오드의 양단 전압 0.7V와 음의 바이어스 값 VBIAS 가 양의 리미터의 경우와는 반대 극성으로 나타나게 된다.