Diode Rectifier Circuits 예비레포트

소개글

전자회로실험 2장 Diode Rectifier Circuits 예비레포트 입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험 부품 및 사용기기
3. 이론
4. 실험순서

본문내용

전력 공급기는 교류 전력선으로부터 120V(rms) 60Hz의 교류 전압을 공급받아, 부하 블록으로 표시된 전자 회로에 직류 전압 Va(일반적으로 5V에서 20V까지의 범위)를 공급한다. 이 직류 전압 VO는 교류 전력선 전압과 부하 전류의 변동에도 불구하고 가능한 한 일정해야 한다.
직류 전력 공급기에서 첫 번째 블록은 전력변압기(power transformer)이다. 전력 변압기는 두 권선을 자기적으로 결합하는 철심 주위에 감긴 두 개의 분리된 코일로 구성된다. N1번 감긴 1차측 권선(primary winding)은 120V 교류전력선에 연결되어 있고, N2번 감긴 2차측 권선(secondary winding)은 직류 전력 공급기의 회로에 연결되어 있으므로 2차측 권선의 두 단자 사이에는 120(N2/N1)V(rms)의 교류 전압이 나타날 것이다. 따라서 변압기의 권선수 비 N2/N1를 적절히 선택함으로써, 회로설계자는 전력선 전압을 공급기의 특정한 직류 전압 출력을 산출하는데 요구되는 값까지 강하시킬 수 있을 것이다.
다이오드 정류기는 입력 사인파 vs를 단극성 출력으로 변환시키는데, 이 출력은 그림 3.24에 나와있는 것처럼 맥동하는 파형을 보일 것이다. 비록 이 파형이 0이 아닌 평균 성분 또는 직류 성분을 가질지라도 이 파형은 맥동하는 성질 때문에 전자회로의 직류 전원으로서는 부적합하다. 따라서 여파기가 요구된다. 정류기 출력의 크기 변동은 그림 3.24에 나타낸 여파기 블록에 의해서 상당히 줄어든다.
나. 반파 정류기
반파 정류기는 입력 사인파의 반주기만을 선택하여 활용한다. 그림 3.25(a)에 반파 정류기 회로를 나타냈다. 구분적 선형 다이오드 모델을 이용함으로써, 그림 3.25(b)와 같은 등가 회로를 얻을 수 있다. 이 그림으로부터 다음 식을 쓸 수 있다.
이 식들에 의해서 표현되는 전달 특성을 그림 3.25(c)에 도시했다. 많은 응용에서 rD≪R이므로, 두 번째 식은 다음과 같이 간단히 나타낼 수 있다.
여기서 VD0=0.7V 또는 0.8V이다. 그림 3.25(d)에 입력 vS가 사인파일 때 얻어지는 출력 전압을 나타냈다.
정류기 설계를 위해 다이오드를 선택할 때, 우리는 두 가지의 중요한 파라미터들을 지정해야 한다. 하나는 다이오드에 요구되는 전류 처리 용량인데, 이는 다이오드가 전도하리라고 예상되는 가장 큰 전류의 의해서 결정된다. 다른 하나는 다이오드가 항복(brake down)을 일으키지 않고 반드시 견뎌야 할 피크 역전압(PIV : peak inverse voltage)인데, 이는 다이오드 양단에 나타나리라고 예상되는 가장 큰 역전압에 의해서 결정된다. 그림 3.25(a)의 정류기 회로에서, vs가 마이너스일 때 다이오드는 차단 될 것이고, v0는 0이 될 것이다. 따라서 피크 역전압은 vS의 피크 값과 같을 것이다.
PIV = VS
그러나 예상되는 PIV보다 적어도 50%가 큰 역방향 항복 전압을 갖는 다이오드를 선택하는 것이 현명할 것이다.

참고 자료

없음