전자회로실험_정류회로(예비)

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정류회로

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이상적으로 다이오드는 Va>Vb 인 경우에만 다이오드는 on이 된다. 다시 말하면, A의 전압이 B전압보다 커야만 D1이 on으로 동작하여 전류가 흐르게 된다. 만약 Vb가 Va보다 클 경우에는 전류가 흐르지 않게 된다.
원리에 대해 잠깐 알아보자면,
다이오드는 PN접합으로 인해 P형 반도체의 다수 캐리어인 정공과 N형 반도체의 다수 캐리어인 자유전자의 재결합으로 다수캐리어가 없는 영역(공핍층, depletion layer)이 생긴다.
이로 인해 전위장벽이 생기게 된다. 전위장벽보다 큰 전압이 입력되어야 전류가 도통하게 된다. 보통 실리콘다이오드는 전위장벽이 0.7V가 되는데, 우리가 이상적으로는 0V 이상일 때, 전류가 흐른다고 하지만 실제적으로는 다르다는 것이다.

<중 략>

그림의 반파 정류회로에서 정현파의 주파수가 1kHz, 첨두 전압이 10V이고 부하저항이 10kΩ이라고 가정하고, 100μF 커패시터를 사용하였을 때 리플전압을 구하시오.

: 반파 정류회로에서 리플전압 수식은 다음과 같다.
저항, 커패시터 용량, 주파수에 반 례 함을 알 수 있다. 다음의 조건 등을 대입하면

첨두 전압이 10V 이므로 Vp의 값이 10V가 된다. 그리고 Vd값은 0.7V라고 가정하였다. 그리고 저항과 커패시터 용량 주파수 값을 각각 대입하였더니 다음과 같은 리플 전압이 나왔다.

여기에서 한 번 생각 해봐야 할 것이 있다. 일반적으로 저항이 크면 소모되는 양이 많으니깐 리플전압의 크기와 비례해야 하는 것 아닐까? 하는 의문이 생긴다. 그런데 왜 그럴까?
답은 바로 시정수다.
RC회로에서 생각을 해보자. RC회로에서 중요한 파리미터인 시정수이다. 시정수라는 것은 충전과 방전의 속도를 나타낼 수 있다. 그래서 시정수 값이 RC값에서 R이 커지거나 C값이 커지면, 시정수가 커지기 때문에, 리플전압이 줄어들게 되는 것이다.

참고 자료

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