프로젝트 결과 보고서(진짜 내가 한거1)

목차

차 례 ------------------------------------------------------------- 2
1. 프로젝트 개요 ------------------------------------------------------ 3
1.1 과제배경 및 동향 ------------------------------------------------- 3
1.2 과제목적 -------------------------------------------------------- 3
1.3 과제내용 및 범위 ------------------------------------------------- 4
1.4 구성원의 역할 --------------------------------------------------- 4
2. 분석 및 설계 --------------------------------------------------------- 5
2.1 변압기의 정의 --------------------------------------------------- 5
2.2 커패시터의 정의 ------------------------------------------------- 6
2.3 다이오드의 정의 ------------------------------------------------- 7
2.4 맥동률 및 필터의 정의 -------------------------------------------- 8
2.5 중앙 탭 변압기를 이용한 정류회로 설계------------------------------ 10
2.6 브릿지 회로를 이용한 정류회로 ------------------------------------- 11
2.7 저항과 커패시터만을 이용한 정류회로 -------------------------------- 12
3. 결과 및 고찰 ------------------------------------------------------ 13
3.1 중앙 탭 변압기를 이용한 맥동률 2%인 회로 결과 분석 및 검토 ---------- 13
3.2 브릿지 회로를 이용한 맥동률 2%인 회로 결과 분석 및 검토-------------- 14
3.3 저항과 커패시터만을 이용한 맥동률 2%인 회로 결과 분석 및 검토 -------- 15
3.4 3개의 정류회로에 대한 의문점 ------------------------------------- 15
4. 결 론 ------------------------------------------------------------ 16
참고문헌 ------------------------------------------------------------ 17

본문내용

너지를 보내 줌으로서 정류기의 출력은 평탄하게 된다. 정류기의 출력이 증가 할 때 상승되므로 감소하기 시작할 때부터 커패시터는 초기에 저장된 에너지를 방출하기 시작한다. 이리하여 정류기 출력의 다음 사이클의 커패시터 전압을 초과할 때까지 전압상승을 억제하는 것이다. 그 순간부터 정류기의 전압을 따르며, 커패시터는 정류기 출력이 급격하게 떨어지기 시작할 때 방출하기 위하여 에너지를 저장하게 된다.
커패시터와 이를 따른 부하전압의 합계는 실제로 커패시터와 R사이의 RC 시정수에 따른다. 방전 전압과 이에 다른 맥동의 크기를 최소로 하기 위하여 커패시터의 값을 크게 해야 한다. 커패시터는 그림 2.4-2의 (C)와 (D)와 같이 정류기의 출력을 평탄하게 하는 작업을 한다. 전류 다음 펄스에 의하여 커패시터에 에너지가 다시 저장되기 전에 더욱 짧은 방전시간 때문에 맥동의 크기는 반파 회로에 비하여 전파회로에서 더 작아짐을 알 수 있다.
2.5 중앙 탭 변압기를 이용한 정류회로 설계
회로도를 보게 되면 우선 10V, 60Hz의 교류를 인가하여 중앙 탭 변압기를 이용하여 변압을 한 후 가장 흔히 사용하는 실리콘 다이오드를 2개를 회로에 설치해서 교류파의 처음 반주기 동안은 D1을 통해 전류가 흐르게 되고 다음 반주기 동안은 D2를 통해 전류가 흐르게 되어 전파 정류를 그 후 저항과 커패시터를 연결하여 평활을 합니다.
2.6 브릿지 회로를 이용한 정류회로
회로도를 보게 되면 5V, 60Hz의 교류 전압을 인가하여 주고, 다이오드 4개를 이용한 브릿지 정류 회로를 만든다. 사인파의 처음 반주기 동안은 다이오드 1과 4를 통해서 전류가 흐르게 되고 다음 반주기 동안은 다이오드 2와 3을 통해 전류가 흐르게 된다. 이 브릿지 회로를 통해 전파 정류를 하고, 그 출력에 저항과 커패시터를 병렬로 연결하여 평활 작용을 하는 회로를 만들었다.
2.7 저항과 커패시터만을 이용한 정류회로
회로도를 보게 되면 처음 5V, 60Hz의 교류를 인가하여 준 후 실리콘 다이오드 2개를
이용하여 정류를 하게 되는 데, 처음에 사인파 반주기 동안은 D1을 통해서 전류가 흐
르게 되고, 다음 반주기동안은 D2를 통해 전류가 흐르게 된다. 전파정류 된 회로를 거쳐
서 저항과 커패시터를 병렬로 연결한 회로를 서로 연결한다. 이렇게 해서 평활을 하여
맥동률 2%인 직류를 얻을 수 있다.
3. 결과 및 고찰
3.1 중압 탭 변압기를 이용한 정류 회로
3.2 브리지 회로를 이용한 정류회로
저희 조는 저항(1KΩ)과 주파수(60Hz)를 고정을 하고 시뮬레이션을 돌렸습니다.
시뮬레이션 결과를 보게 되면 위에서부터 커패시터 값(100㎌, 200㎌, 470㎌, 820㎌)이 변함으로 인해서 맥동률이 달라 지는 것을 볼 수 있습니다. 그러므로 커패시터의 용량이 클수록 맥동률이 낮아진다는 것을 알 수 있습니다.
3.3 저항과 커패시터를 이용한 정류 회로
저희 조는 저항(1KΩ)과 주파수(60Hz)를 고정을 하고 시뮬레이션을 돌렸습니다.
시뮬레이션 결과를 보게 되면 커패시터 값(100㎌, 200㎌, 470㎌, 820㎌)이 변함으로 인해서 맥동률이 달라지는 것을 볼 수 있습니다. 그러므로 커패시터의 용량이 클수록 맥동률이 낮아진다는 것을 알 수 있습니다.
3.4 3개의 정류회로에 대한 의문점
저항(1KΩ)과 주파수(60Hz)를 고정 해서 커패시터의 값을 (100㎌, 200㎌, 470㎌, 820㎌)을 바꾸어서 시뮬레이션의 결과 그림 3.1, 3.2, 3.3을 보게 되면 같은 시뮬레이션 결과가 나와야 되는데 다른 것을 알 수 있다. 저희조가 토의를 해본결과 각 회로도에서 사용한 소자가 다르기 때문에 시뮬레이션이 다르게 나온다고 결론을 내렸다.
4. 결 론
변압기는 교류와 코일을 이용해서 전압의 값을 변환 가능한 소자인데, 교류와 코일 2개를 사용함으로서 1차 코일에 교류가 흐르면 2차 코일에 자속의 변화가 발생하게 되고, 그 자속의 변화를 반대하는 방향으로 유도기전력이 생김으로서 변압을 할 수 있다.
코일의 권선수 비를 이용해서 전압을 변압이 가능한데, 만약 1차코일과 2차 코일의 권선수 비가 1: 2 이고 1차코일 측 전압이 10V라면 2차코일 측은 2배로 승압된 20V가 출력 된다.
다이오드는 전류를 한 방향으로만 흐르게 할 수 있는 소자인데, 다이오드에 순방향 전압을 인가하면 다이오드는 도통되어 전류가 흐르게 되고, 반대로 역방향 전압을 인가하면 다이오드는 단락되어 전류가 흐르지 않게 한다. 따라서 이러한 특성을 이용하여 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 정류 회로에 사용 가능하다. 실리콘 다이오드의 경우 약 0.7V의 전압을 순방향으로 인가 해주면 전류를 흐르게 할 수 있다.
커패시터는 넓은 판 두 개 사이에 유전 물질을 넣어서, 교류에서 충전 및 방전이 가능한 소자인데, 커패시터의 충전 및 방전 하는 특성을 이용하여 맥류를 우리가 많이 사용하는 직류 형태로 바꿀 수 있다. 커패시터의 용량을 크게 함으로서 커패시터의 충/방전 시간을 짧게 만들 수 있고, 맥동률 2%의 파형을 얻기 위해서 저항을 1KΩ과 주파수를 60Hz로 고정을 한 후 커패시터를 860㎌을 사용하여 얻을 수 있다. 만약 커패시터 값을 고정 시킨다면 저항 값을 크게 하면 맥동률 을 줄일 수 있고, 주파수를 크기를 크게 하여도 맥동률을 줄일 수 있다.
이렇게 강의 시간에 배운 변압기와 다이오드, 커패시터, 저항을 이용하여, 우리가 흔히 사용하는 충전기 등에 사용되는 여러 종류의 정류 회로를 설계하여 시뮬레이션 해 봄으로서, 강의 시간에 학습 한 내용을 복습도 할 수 있었고, 더욱더 심도 깊은 학습이 되었던 것 같다. 또한 팀을 구성한 프로젝트를 진행 해 봄으로서 팀원들과의 단합을 할 수 있는 능력을 배울 수 있었고, 사회에 진출하여 실제로 겪게 되는 일들을 미리 겪어 볼 수 있어서 좋았던 것 같다.
참고문헌
1. Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky, “전자회로” 10판
2. PSpice 기초와 활용 Ver 16.0
3. 교수님, 강의 노트
4. www.google.co.kr
5. www.naver.com
프로젝트 활동사진

키워드

변압기,   전자회로,   전기공학과,   다이오드,   정류,   휘스톤브릿지,   설계