Ch.2 다이오드 응용.

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1 Ch.2 다이오드 응용

2 2-1.반파정류기 정류회로 직류전원장치(DC power supply) 교류전압을 직류전압으로 변환
정류기: 입력교류전압  반파정류된 펄스파 직류전압 Filter: 정류된 전압에 파동을 줄여 비교적 평탄한 직류전압… 정전압 조정기(regulator): 직류전압을 입력선 전압이나 부하변화에 대해서 일정하게 유지

3 2-1.반파정류기 반파 정류기(Half-wave rectifier)

4 2-1.반파정류기 반파 출력 전압 평균값 Ex2-2 그림의 반파정류된 전압의 평균값?

5 2-1.반파정류기 PIV=Vp(in) 장벽전위의 영향 :Vp(out) =Vp(in) -0.7V
최대 역전압 (peak inverse voltage: PIV) 역방향 bias시 diode에 걸리는 전압 PIV=Vp(in)

6 2-1.반파정류기 변압기를 가진 반파 정류기 전원전압 조정 가능 교류전원을 정류기 회로로부터 전기적으로 분리
충격에 의한 손상 감소

7 2-1.반파정류기 Ex. 2-3

8 2-2. 전파 정류기 전파정류기 (full-wave rectifier)
입력의 전주기 (2p)동안 부하의 한 방향으로 전류가 흐른다. 정현파 전압의 평균값은 반파의 두 배 (대략 Vp의 63.7%)

9 2-2. 전파 정류기 중간 탭 전파 정류기 ON OFF OFF ON

10 2-2. 전파 정류기 중간 탭 전파 정류기 전파출력전압에서 권선비의 영향 1:1 인 경우 1:2 인 경우

11 2-2. 전파 정류기 중간 탭 전파 정류기 최대 역전압 (PIV) D1-ON, D2-OFF 일때 D2에 걸리는 전압

12 2-2. 전파 정류기 전파 브리지 정류기 (Bridge rectifier)

13 2-2. 전파 정류기 브리지 정류기의 출력전압

14 2-2. 전파 정류기 전파 브리지 정류기 (Bridge rectifier) 최대 역전압 이상적인 다이오드 실제 다이오드
이상적인 다이오드 실제 다이오드 PIV= Vp(out) - (-0.7 V) = (Vp(sec) V) - (- 0.7V ) = Vp(sec) V PIV= Vp(sec)= Vp(out)

15 2-3. 전원공급 장치 필터 및 정전압 조정기 전원 공급장치 필터

16 2-3. 전원공급 장치 필터 및 정전압 조정기 Capacitor filter- 일정 레벨의 직류전압 생성 Vc 에 충전
RL 에 의한 방전 시정수 (RLC)  방전시간 >> 입력 전압 주기 리플 (ripple): 필터 출력의 적은 양의 변화

17 2-3. 전원 장치의 필터 리플 전압: 충전과 방전으로 인한 출력 전압의 변동
 리플이 적으면 적을 수록 출력전압의 변동이 작다 반파 전파  전파정류: 적은 양의 방전과 빠른 충전으로 리플이 적어진다.

18 2-3. 전원 장치의 필터 리플계수 (ripple factor) r = Vr(pp)/VDC
Vp(rect) : 필터되지않은 첨두 정류전압 리플계수 r이 작을 수록 좋은 필터 조건: VDC가 정류된 입력전압의 첨두값의 10%내에 있는 경우 r = Vr(pp)/VDC tdis T

19 2-3. 전원 장치의 필터 Ex. 2-7 리플계수를 구하라

20 2-3. 전원 장치의 필터 급증전류 (surge current) 스위치가 닫히는 순간: capacitor  short
 다이오드를 통해 Isurge 발생  Vp(in)에서 Isurge(max) 발생 다이오드 파괴 해결책: Rsurge (급증 제한 저항) IFSM : 다이오드가 순간 급증전류에 견딜 수있는 순방향 전격전류

21 2-4.Diode 리미팅 회로와 클램핑 회로 다이오드 리미터 양 리미터 음 리미터

22 2-4.Diode 리미팅 회로와 클램핑 회로 바이어스된 다이오드 limiter

23 2-4.Diode 리미팅 회로와 클램핑 회로 바이어스된 다이오드 limiter

24 2-4.Diode 리미팅 회로와 클램핑 회로 예제2-10

25 2-4.Diode 리미팅 회로와 클램핑 회로 전압분배 바이어스 예제2-11

26 2-4.Diode 리미팅 회로와 클램핑 회로 다이오드 클램퍼 (Clamper)
Clamper: 교류전압에 직류레벨을 더한다  직류 복원기 (dc restorer) 단, 적은 양 방전 (CRL) RC 시정수 >> 10fin

27 2-4.Diode 리미팅 회로와 클램핑 회로 Diode Clamper

28 2-5. 전압 곱셈기 2배 전압기 반파배 전압기 이상적 다이오드 가정

29 2-5. 전압 곱셈기 2배 전압기 전파