(2)반파 정류회로의 동작원리와 입력-출력전달 특성을 설명하시오.(3) PSpice를 이용하여 반파정류회로의 입력-출력 파형을 그리시오.(4)브리지 정류회로의 동작원리와 입력-출력전달 특성을 설명하시오.(5) PSpice를 이용하여 브리지정류회로의 입력-출력파형을 그리시오.(6)피크 정류회로의 동작원리와 입력-출력전달특성을 설명하시오.(7) PSpice를 이용하여 피크정류회로의 입력-출력파형을 그리시오.
정전압 회로와 리미터전자회로 실험26/25실험 회로 및PSpice시뮬레이션1.2배경 이론1.1실험 절차1.3고찰 사항1.4예비 보고 사항1.5
정전압 회로와 리미터전자회로 실험27/25[실험02]에서 다이오드는 한 방향으로만 전류를 흐르게 하는 특성에 의해서정류회로로 사용됨을 확인하였음이 실험에서는 다이오드의 전압 강하와 제너 다이오드의 항복 전압 특성을이용하여 전압 레귤레이터(voltage regulator)를 구성하고 특성을 확인하고자 함전압 레귤레이터를 사용함으로써 정류회로의 리플을 줄이고,부하 전류의변화에 따른 출력 전압의 변화를 최소화할 수 있음출력 전압을 제한하는 리미팅 회로를 다이오드로 구성하고,입력-출력 특성을살펴봄실험 개요
정전압 회로와 리미터전자회로 실험28/25PN접합 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터1.1배경 이론[실험02]에서 실험한 정류회로의 출력 전압은 리플이 크기 때문에,전압레귤레이터를 통과해야 좀더DC에 가까운 전압을 얻을 수 있음레귤레이터는 크게 두 가지 중요한 특성을 만족해야 함•라인 레귤레이션(line regulation)–레귤레이터의 입력 전압이 변해도 출력 전압은 변화가 작아야 함•부하 레귤레이션(load regulation)–레귤레이터의 출력 부하가 변해도 출력 전압의 변화가 작아야 함입력 전압Vin이 변하거나,부하 저항RL이 달라져서 부하 전류IL이변하더라도 출력 전압Vout의 변화가 최소가 되어야 함.
정전압 회로와 리미터전자회로 실험29/25PN접합 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터의 등가회로1.1배경 이론[실험01]에서 설명한 다이오드의 조각적 선형 모델(piecewise linearmodel)을 이용하면[그림3-2]와 같은 등가회로를 그릴 수 있음
정전압 회로와 리미터전자회로 실험30/25PN접합 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터의 분석(1)1.1배경 이론부하 저항RL이 없을 경우를 가정함다이오드 내부 저항rD를 계산하기 위해서Vout노드의 전압의 초기 값을3VD0로 가정함라인 레귤레이션 특성
정전압 회로와 리미터전자회로 실험31/25PN
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꿈꾸는 사람.
정류 (Rectification)
교류에너지(AC)를 직류에너지(DC)로 변환(convert)하는 과정을 정류라 하며 이런 장치를 정류기라 한다.
(AC to DC)
보통 다이오드를 사용하여 단방향성을 갖게 하고, 캐패시터 평활회로를 거쳐 직류 출력을 얻게 된다.
정류 과정
그 과정을 세분화하면 아래처럼 여러 단계가 있다.
교류 입력 전압 -> AC Mains | 변압기 회로 -> Transformer | 정류 회로 -> Rectifier | 평활 회로 -> Smoothing circuit | 정전압 회로 -> Regulator | 직류 출력 전압 Regulated DC |
변압기 (Transformer)
유도성 전기 전도체를 통해 전기 에너지를 한 회로에서 다른 회로로 전달하는 장치이다.
변압기 용도를 간단히 알아보면
① 하나의 회로에서 다른 회로에로 에너지의 전달.
② 전압 크기를 바꿔주어 전압 변성기로 불리운다. (승압,강압)
③ 직류 차단 및 교류 통과시켜준다. (회로의 분리)
④두 회로 간의 임피던스 변환을 한다. 정합을 통한 최대전력전달하거나 부하 경감을 목적으로 한다.
변압기는 다음과 같은 한계가 있다.
① 주파수를 바꿀 수 없다.
② 직류에는 동작을 하지 않는다.
③ 권선비(N1 : N2)가 고정되어있는 시불변 소자이다.
다이오드 정류기(Diode Rectifier)
반파 정류 회로 (half-wave rectifier circuit)
가장 단순한 정류회로이다.
가정에 공급되는 AC전류는 방향성(플러스와 마이너스)은 1초에 60번(60Hz) 변한다.
전류의 방향성을 구분하려 플러스와 마이너스 기호를 사용한다.
다이오드의 역할은 전류의 방향성을 한쪽만 유지하는 것이다.
다이오드는 순방향 바이어스일 때는 전류를 흐르게 하며,
역방향 바이어스일 때는 극히 적은 전류만 흐르게 해 무시할 수 있다.
반파 정류회로에서 다이오드 및 부하 R을 흐르는 전류는 아래와 같다.
출력전류 i(t)의 평균값
출력전류 i(t)의 실효값
전파 정류 회로 (full-wave rectifier circuit)
교류 전압의 극성에 관계없이 항상 같은 방향의 전류가 흐로도록 하는 정류이다.
1. 중심탭 변압기 전파 정류기
교류 입력 전원의 양(+)의 반주기 동안: D1은 순바이어스, D2는 역바이어스로 D1을 거쳐 전류 i1이 흐른다.
교류 입력 전원의 음(-)의 반주기 동안: D1은 역바이어스, D2는 순바이어스로 D2을 거쳐 전류 i2이 흐른다.
i1 i2는 모두 부하 RL을 거쳐 흐르므로 부하 전류 i = i1+ i2
2 브리지 회로 전파 정류기
동작
입력 전원의 양(+)의 반주기 동안: D2, D4는 순바이어스, D1, D3는 역바이어스로 D2, D4, 부하 RL을 거쳐 전류가 흐른다.
입력 전원의 음(-)의 반주기 동안: D1, D3는 순바이어스, D2, D4는 역바이어스로 D1, D3, 부하 RL을 거쳐 전류가 흐른다.
특징
전원 변압기의 2차 코일에 중간탭이 필요 없다.
각 정류 소자에 대한 PIV는 2차 전압의 최대값 Vm밖에 안되어 고압 정류 회로에 적합하다.