[보고서점수A+]한국기술교육대학교 전자회로실습 CH2. 반파정류와 전파정류 실험보고서

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1. 반파정류

반파정류는 교류전압을 인가하였을 경우 양(+)의 주기는 도통되고 음(-)의 주기는 차단시킴으로써 양(+)의 파형을 가지는 정류 방식이다. 이상적인 다이오드를 사용하면 출력전압의 평균값이 Vm/π이 되지만, 실제 다이오드는 문턱전압 이상의 전압이 인가되어야 전류가 도통되므로 전압강하가 발생하여 이론값과 차이가 난다.
2. 전파정류

전파정류는 교류의 전원이 음(-)의 주기일때도 양(+)의 주기일 때와 같은 방향의 전류가 부하에 흐르게 함으로써, 모든 주기에서 양(+)의 파형을 가지는 정류 방식이다. 이상적인 다이오드를 사용하면 출력전압의 평균값이 2Vm/π가 되지만, 실제 다이오드는 문턱전압 이상의 전압이 인가되어야 전류가 도통되므로 전압강하가 발생하여 이론값과 차이가 난다.
3. 정류작용

정류작용은 통전 방향에 따라서 전류가 잘 흐르는 정도가 달라지는 성질로, 좁은 의미로는 전류가 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 성질을 뜻한다.
4. 첨두전압

첨두전압은 다이오드의 항복현상이 발생했을 때의 역방향 전압을 의미한다.
5. 정류의 목적과 사용 예

정류의 주요 목적은 공급되는 교류를 직류로 변환하는 것이며, 고전압, 고전류라는 특징이 있다. 사용 주파수와 조건에 따라 변환 효율을 자유롭게 설계할 수 있으므로 가정 및 산업에서 방대하게 쓰인다. 대표적으로 변압기가 있다.
6. 다이오드 순방향 저항

다이오드 순방향 저항은 어떤 규정된 순방향 전압 강하 혹은 순방향 전류로 측정한 저항으로, 동방향 전압이라고 정의한다.

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1. 반파정류

반파정류는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 기본적인 정류 방식입니다. 이 방식은 교류 전압의 한 반주기 동안만 전류가 흐르게 되므로 출력 전압이 교류 전압의 절반 수준에 불과합니다. 따라서 반파 정류 회로는 전력 효율이 낮고 리플 전압이 크다는 단점이 있습니다. 하지만 구조가 간단하고 구현이 쉬워 저가의 전원 공급 장치에 많이 사용됩니다. 반파 정류 회로는 단순한 구조로 인해 안정성이 높고 유지보수가 용이하다는 장점도 있습니다.
2. 전파정류

전파 정류는 교류 전압의 양의 반주기와 음의 반주기 모두를 이용하여 직류 전압을 생성하는 방식입니다. 이를 위해 두 개의 다이오드를 사용하여 교류 전압의 양의 반주기와 음의 반주기를 각각 정류합니다. 전파 정류 방식은 반파 정류에 비해 출력 전압이 2배 높고 리플 전압이 작아 전력 효율이 높습니다. 따라서 전파 정류 회로는 전원 공급 장치, 전력 변환기, 전기 기기 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 다만 회로 구성이 복잡하고 비용이 높다는 단점이 있습니다.
3. 정류작용

정류 작용은 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 과정을 말합니다. 이를 통해 교류 전압의 양의 반주기와 음의 반주기를 분리하여 단일 방향의 전압 파형을 얻을 수 있습니다. 정류 작용은 다이오드, 브리지 정류기, 싸이리스터 등 다양한 소자와 회로를 통해 구현됩니다. 정류 작용은 전력 전자 분야에서 매우 중요한 기술로, 전기 기기, 전력 변환기, 전원 공급 장치 등 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. 정류 작용의 효율과 성능은 전체 시스템의 성능에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 이해와 설계가 필수적입니다.
4. 첨두전압

첨두 전압은 교류 전압의 최대값을 의미합니다. 정류 회로에서 첨두 전압은 중요한 설계 요소가 됩니다. 정류 회로의 출력 전압은 첨두 전압에 의해 결정되며, 이는 정류 회로의 성능과 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 첨두 전압이 너무 높으면 정류 소자의 내압 문제가 발생할 수 있고, 너무 낮으면 출력 전압이 낮아져 시스템 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서 정류 회로 설계 시 첨두 전압을 적절히 선정하는 것이 중요합니다. 이를 위해 입력 전압의 파형, 부하 특성, 정류 소자의 특성 등을 종합적으로 고려해야 합니다.
5. 정류의 목적과 사용 예

정류의 주된 목적은 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 것입니다. 이를 통해 전기 기기, 전자 회로, 전력 변환기 등에서 안정적인 직류 전원을 공급할 수 있습니다. 정류 기술은 매우 다양한 분야에서 활용됩니다. 대표적인 사용 예로는 전원 공급 장치, 배터리 충전기, 전동기 구동 시스템, 전력 변환기, 전기 자동차 충전기, 전자 기기 전원 등을 들 수 있습니다. 이 외에도 산업 설비, 의료 기기, 통신 장비, 가전 제품 등 다양한 분야에서 정류 기술이 필수적으로 사용됩니다. 정류 기술의 발전은 전기 및 전자 시스템의 발전에 크게 기여해 왔으며, 앞으로도 더욱 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.
6. 다이오드 순방향 저항

다이오드의 순방향 저항은 다이오드가 순방향으로 동작할 때의 저항 값을 의미합니다. 이 저항 값은 다이오드의 특성에 따라 달라지며, 정류 회로의 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 순방향 저항이 낮을수록 다이오드의 전압 강하가 작아져 정류 효율이 높아집니다. 하지만 순방향 저항이 너무 낮으면 다이오드에 과도한 전류가 흘러 발열 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 정류 회로 설계 시 다이오드의 순방향 저항을 적절히 선정하는 것이 중요합니다. 이를 위해 다이오드의 전압-전류 특성, 동작 조건, 부하 특성 등을 종합적으로 고려해야 합니다. 최적의 순방향 저항 값을 찾는 것은 정류 회로의 성능과 신뢰성을 높이는 데 필수적입니다.