전기공사기사 반파정류회로 — 평균전압과 최대 역전압, 맥동률

단상 반파정류회로는 교류의 한쪽 반주기만 직류로 바꾼다. 교류 실효치 E의 최대값은 √2E이고, 반파정류의 직류 평균값은 최대값을 π로 나눈 값이다. 그래서 평균값은 실효치의 약 0.45배가 된다.

전원전압 200V, 부하 20Ω인 단상 반파정류회로에서는 최대값이 282.8V이고 평균전압이 90V이므로 부하전류는 약 4.5A다.

반파정류에서 다이오드는 한 주기 동안 한 번만 전도하고 나머지 시간에는 역방향 전압을 견딘다. 순저항 부하에서 직류 평균전압이 200V이면 다이오드에 걸리는 최대 역전압은 평균값에 π를 곱한 약 628V다.

반파정류는 절반 주기만 출력이 나오므로 맥동이 매우 크다. 반파의 맥동률은 약 1.21이다. 전파정류는 양 반주기를 모두 쓰므로 맥동률이 약 48%로 줄어든다.

전파정류의 평균전압은 방식에 따라 다르다. 브리지 전파정류에서는 공급전압 E에 대해 무부하 직류 평균값이 약 0.9E다. 센터탭 전파정류에서 저항에 걸리는 직류분 전압이 90V이면, 최대값은 평균값에 π를 곱해 2로 나눈 값이고 다이오드의 최대 역전압은 그 최대값의 두 배다. 그래서 최대 역전압은 약 282.8V다.

평형 6상 반파정류에서는 각 상의 맥동을 합쳐 평균 직류를 만들고, 평균값을 위상수와 상전압 최대값으로 계산한다. 최대값에 1/√2를 곱하면 실효값이 되며, 297V의 직류를 얻는 입력 상전압은 약 220V다.