소방설비산업기사(전기) 정전압 전원회로 및 정류회로 — 정류 방식과 전압 안정

정류는 다이오드가 한쪽 방향으로만 전류를 통과시키는 성질을 이용한다. 자동화재탐지설비 수신기 안에서 교류전원을 직류전원으로 바꾸는 소자도 다이오드이며, 트랜지스터는 증폭과 스위칭, 콘덴서는 충방전과 평활, 코일은 전류 변화를 억제하는 역할이라 정류와는 다르다.

브리지 정류회로에서 다이오드 한 개가 단락되면 그 반주기에는 전류가 부하를 우회하므로 출력은 한쪽 반주기만 남는 반파 정류전압이 된다. 출력이 0이 되는 것은 다이오드가 모두 끊긴 경우이고, 1/4이나 3/4 크기가 될 근거는 없다.

평균전압은 정류 방식에 따라 계수가 달라진다. 필터가 없는 단상 브리지 정류에서 평균 직류전압은 최대값의 2/π배이므로, 평균전압이 24V라면 최대값은 24에 π/2를 곱한 12π V가 된다. 24π로 계산하면 계수 2를 빠뜨린 값이고, 부하 저항 5Ω은 전류를 구할 때 쓰는 조건이라 최대값과는 관계가 없다.

맥동률은 남아 있는 교류 성분이 평균값에 대해 차지하는 비율이다. 평균전압 24V에 맥동률 2%이면 교류분은 24에 0.02를 곱한 0.48V다. 전압변동률은 무부하전압에서 부하전압을 뺀 값을 부하전압으로 나눈 값이므로, 변동률 10%에 무부하전압 5V이면 부하전압은 5를 1.1로 나눈 약 4.54V다. 분모를 무부하전압으로 잡으면 부하전압이 무부하전압보다 커지는 값이 나와 계산이 어긋난다.

전압을 일정하게 유지하는 소자는 제너다이오드다. 역방향 항복영역에서 전류가 변해도 양단 전압이 제너 전압으로 유지되므로 정전압 다이오드라고 부르고, 기준 전압을 만들거나 기기를 보호하는 데 쓴다. 터널다이오드는 음저항, 쇼트키다이오드는 순방향 전압강하가 작은 고속 정류, 발광다이오드는 빛을 내는 소자라 용도가 다르다. 실리콘 정류기는 역내전압과 허용온도, 정류비가 크지만 순방향 전압강하는 약 1V로 작으며, 전압강하가 크다는 설명은 특징과 어긋난다.