실험(3) 예비 3-3,4 제너 다이오드의 로우딩,반파정류회로

본문내용

음과 같다.

(3) 변압기를 포함한 반파정류회로
변압기의 2차 전압이 정의 반주기(가 +)일 때 다이오드 은 순방향 바이어스가 되며, 따라서 전압원에 대하여 매우 낮은 저항값을 나타내므로 2차 전압의 대부분이 부하저항 양단에 나타난다. 순방향 바이어스된 다이오드는 대표적으로 실리콘의 경우 0.5V에서 1.0V, 게르마늄의 경우 0.2V에서 0.6V의 순방향 전압강하를 나타낸다. 회로해석을 간단히 하기위해 전압강하는 대부분 무시하며, 특히 공급전압이 아주 높을 경우에는 다이오드의 순방향 전압강하는 출력전압에 대하여 아주 작은 비율이 된다.
이 회로에서 출력 는 변압기 전압 가 부(-)일 때 0이 됨을 중요하게 보아야 한다. 이것은 다이오드가 역방향바이어스가 되기 때문이다. 이상적으로 개방회로(open circuit)와 같다. 평균 직류전압()은 최대치의 0.318배와 같다. 대부분의 전압계는 평균값을 나타내므로 반파정류 회로에 대하여 최대 전압의 0.318을 지시하게 된다. 그러나 전력을 계산하기 위해서는 실효치가 사용되어야 한다. 반파 정류회로에 대한 실효전압은 최대치의 0.5배이다.
반파의 경우
전압을 나타내는 이러한 두 가지 다른 방법은 혼란의 요인이 될 수 있다. 다행히도 우리가 보통 다루는 직류에서는 실효치와 평균치가 거의 같으므로 대개는 염려하지 않아도 된다. 부하의 평균전압을 부하저항으로 나눔으로써 얻어지는 전류를 평균전류 라고 한다.
순방향 바이어스시 전압강하는 매우작다. 그러나 역방향 바이어스시 최대 입력전압은 다이오드 양단에서의 전압강하로 나타난다. 이것을 첨두역전압(peak reverse vo
ltage : PRV)이라고 한다. 모든 다이오드가 초과해서는 안되는 최대허용 PRV정격을 가지며, 이를 초과할 경우 소자는 타버리게 된다. 다이오드가 역바이어스시 다이오드 전압 (위그림에서) 는 를 따르며, 이 때문에 다이오드는 매우 큰 저항값을 갖게 된다. 또한 이 순방향 비어어스시 전압강하()는 0이 아니며, 작은 정의 값을 가짐에 주의해야한다. 이것이 다이오드 순방향 전압강하이며, 보통 1V이하이다.
< 평균 전압과 최대 전압 그래프>
2. C입력형 필터회로
※ 반파정류회로와 커패시터와의 관계
앞에 말한것처럼 반파정류는 AC의 아날로그 신호를 절반만 정류시킨다. 하지만 부하와 병렬로 커패시터를 달아주게 되면 커패시터는 플러스 극의 전압만을 이용하여 충전 방전을 하면서 AC 신호를 마치 DC 신호와 비슷하게 만들어 주는 역할을한다.
그 원리는... 커패시터가 달려 있기 때문에 우선 전압이 들어오면 충전을 했다가 서서히 방전을 하게 된다. 하지만 방전을 하는 와중에 또 전압이 들어오게 되서 충전이되고, 또 방전을 다 하기도 전에 전압이 들어오고, 이것을 반복하게 되다보니까 전압이 조금씩만 떨어지고 다시 올라가는 현상이 나타나는 것이다. 그래서 마치 신호가 DC신호와 비슷한 모양으로 보이는 것이다. 하지만 완벽한 DC신호의 모양이 아니기 때문에 여기에 세라믹 커패시터 라는 것을 달아주게 되면 거의 완벽에 가까운 DC신호 모양이 된다.
Pspice를 이용하여 설계한 C 입력형 필터와 Simulation의 결과 그래프
▣ 참고문헌
①전자회로기초및응용, 상학당, 남상엽 외2명, 06년7월1일, 271p~273p
②전자통신기초실험, 상학당, 전자통신연구회, 06년8월25일, 165p~173p
③전자회로실험, 청문각, 김경태 외1명, 03년1월15일, 156p~157p
④전자회로실험, 내하출판사, 김현후 외1명, 05년2월20일, 97p~101p
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