개념 한 쪽
다이오드 정류회로의 평균 전압은 회로 방식마다 정해진 계수를 입력 실효값에 곱해 구한다. 단상 반파는 0.45V, 단상 전파는 0.9V, 3상 반파는 1.17V, 3상 전파는 1.35V이다. 3상 전파정류는 선간전압의 실효값에 1.35를 곱한다.
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출제기준 단원 「다이오드를 이용한 정류회로의 특성 등」의 공개 문제 2개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 평균전압 계수(식) 고르기 | 1 | 정류 방식별 평균 직류전압 식의 계수 선택(입력 V는 실효값) |
| 변압기 2차 전압 산출(정류기 강하 포함) | 1 | 목표 직류전압과 정류기 전압강하로부터 필요한 2차 상전압 계산(반파) |
2016년 CBT 전환 이전 시험에도 나왔습니다(2011년 1회).
단상 반파 정류회로는 교류 파형의 한쪽 방향만 사용하므로 출력이 가장 작다. 평균 출력 전압은 Ed = (√2/π) × V ≈ 0.45V이다. 여기서 V는 입력 교류의 실효값이다. 단상 전파 정류회로는 양쪽 방향을 모두 사용하므로 평균 출력이 0.9V가 된다.
3상 정류회로는 계수가 더 크다. 3상 반파 정류는 1.17V, 3상 전파 정류는 1.35V이다. 3상 전파정류에서 V는 선간전압의 실효값이며, 출력 평균전압은 Ed = 1.35V이다. 선간전압이 100V이면 출력 평균전압은 135V가 된다.
거꾸로 전원 전압을 구할 때는 계수로 나눈다. 3상 전파정류에서 출력 전압이 100V이면 V = 100 ÷ 1.35 ≈ 74V이다. 1.35를 곱하는 방향과 나누는 방향을 문제에서 확인해야 한다.
변압기 2차 전압을 구할 때는 정류기 내부의 전압강하를 더한다. 반파 정류로 직류전압 200V를 얻고 정류기 내 전압강하가 5V이면, 만들어야 할 평균 전압은 200 + 5 = 205V이다. 반파의 계수 0.45로 나누면 E = 205/0.45 ≈ 455V가 2차 상전압이 된다.
정류회로의 출력식을 고르는 문제는 계수 하나로 판별한다. 단상 반파는 0.45V, 단상 전파는 0.9V, 3상 반파는 1.17V, 3상 전파는 1.35V이다. 보기에 0.9V가 있으면 단상 전파의 값이고, 1.35V가 있으면 3상 전파의 값이다.
3상 전파정류의 계산 문제는 곱하기와 나누기를 구별한다. 출력 100V에서 전원을 구하면 100 ÷ 1.35 ≈ 74V이고, 선간전압 100V에서 출력을 구하면 1.35 × 100 = 135V이다. 변압기 2차 전압 문제는 전압강하를 더한 뒤 계수로 나눈다.
2011년 1회3상 전파 정류회로에서 출력전압의 평균전압값은?(단, V는 선간 전압의 실효값)
정답 ④ · 3상 전파(브리지) 정류회로의 직류 평균전압은 (V는 선간전압 실효값)이다. 3상 회로의 정류방식별 평균전압 공식은 3상 반파 (상전압 기준), 3상 전파 (선간전압 기준)로 구분되며, 상용전원 정류에서 가장 널리 쓰이는 3상 전파방식의 리플이 가장 적고 효율이 높다.
3상 전파(브리지) 정류회로의 평균 출력전압은 선간전압 실효값의 1.35배다.
반파 정류회로에서 직류전압 200[V]를 얻는데 필요한 변압기 2차 상전압은 약 몇 [V]인가? (단, 부하는 순저항, 변압기내 전압강하를 무시하면 정류기 내의 전압강하는 5[V]로 한다.)
정답 ④ · 반파 정류의 직류 평균값은 2차 실횻값의 약 0.45배라서 205V를 0.45로 나누면 약 455V이다. 풀이 반파 정류는 교류의 양의 반주기만 출력하므로 직류 평균값이 실횻값의 약 45%가 된다.
반파 정류의 직류 평균값은 2차 실횻값의 약 0.45배라서 205V를 0.45로 나누면 약 455V이다.
3상 전파정류 회로의 저항 부하의 전압이 100[V] 이면 전원 전압은 몇 [V]인가?
정답 ④ · 3상 전파정류의 직류 출력은 선간전압 실횻값의 1.35배라 전원 전압은 약 74V다. 풀이 3상 전파정류 회로에서 직류 출력의 평균값은 아래 식으로 구한다.
3상 전파정류의 직류 출력은 선간전압 실횻값의 1.35배라 전원 전압은 약 74V다.
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