설계05. 전기기기 전원부의 정전압 및 정전류 회로 설계 (예비레포트)

목차

1. 설계 목표
2. 설계 내용
3. 연구과제
4. 참고이론

본문내용

1. 설계목적
- 정전압 및 정전류 회로의 동작원리와 특성을 이해한다. 가변안정화 회로와 op-amp를 이용한 정전류 회로를 설계하고 특성을 분석한다.

2. 설계내용
1) ZD, Tr 정전압 회로 설계
ZD, Tr 정전압 회로를 구성하고 전압원에 12V를 주었다. 각 전압과 흐르는 전류를 측정한 결과 위의 그림과 같이 나타났다.
1kΩ 의 RL 2개를 병렬로 연결한 후 각 전압과 전류를 측정한 결과이다.
전압원을 15V로 변경한 후, 각 전압과 전류를 측정한 결과이다.
전압원 15V 회로에서 1kΩ 의 RL 2개를 병렬로 연결한 후 각 전압과 전류를 측정한 결과이다.
전압원을 12v와 15v 두 가지로 측정해본 결과 R1에 흐르는 전류 IR은 전압원 크기에 따라 다르게 나타나는게 당연하다. 하지만 부하저항 RL에 흐르는 전류 IL은 둘 다 비슷한 값이 측정되었다.
그리고 부하저항을 한 개만 했을 때와 두 개를 병렬로 연결했을 때를 비교해보면 부하저항에 흐르는 전류 IL이 병렬연결 된 회로에서 크기가 2배로 측정되는 것을 확인할 수 있다.
제너 다이오드는 항복 영역에서 동작하며 일정한 전압을 유지한다. R1, D1, RL 등에 의해 Q2N2222의 자기 바이어스 (Self Bias) 회로를 구성하게 되어, Q의 Vbe(베이스-이미터 전압)는 거의 일정하게 0.6~0.7V 정도를 유지하게 된다. (이하에서는 0.6V로 통일된다.)
만약 제너다이오드가 10V로 설정한다면 이미터는 베이스보다 0.6V 낮게 9.4V가 유지되는 것이다.
이러한 자기 바이어스는 LOAD가 큰 전류를 요구하여 Q가 감당하기 어려운 상태로 되어 파괴되기 전까지는 균형을 이루게 된다. 엄밀히 말하면 LOAD에 흐르는 전류에 따라 Vbe는 아주 조금씩 변화하기 때문에 완전 고정된 정전압은 아니지만 왠만한 실용 회로에서는 무시할 수 있는 수준이기 때문에 간단한 정전압으로 유용하게 활용된다.

참고자료

· 없음