정류회로의 특성
전기기사 필기 2005년 3회 50번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 전력변환기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
단상 반파 정류로 직류전압 를 얻으려고 한다. 최대역전압(Peak inverse voltage) 즉 PIV 는 몇 이상의 다이오드를 사용해야 하는가?
선택지 분석
1
100
오답 함정 분석
최대역전압을 직류 출력 전압과 동일한 값으로 착각한 오답입니다.
2
156
오답 함정 분석
단상 브리지 전파 정류회로의 최대역전압 공식(PIV = 1.57 E_d)을 잘못 적용한 오답입니다.
3
223
오답 함정 분석
최대역전압이 아닌 교류 전원 전압의 실효값(E = 2.22 E_d)을 계산한 오답입니다.
314
정답 상세 해설
단상 반파 정류회로에서 다이오드에 걸리는 최대역전압(PIV)은 약 314[V]입니다.
•
Step 1: 단상 반파 정류회로의 직류 평균 전압(E_d)과 교류 전원 실효값(E)의 관계는 E_d = (\sqrt{2} / \pi) \times E 입니다.
•
Step 2: 단상 반파 정류회로에서 다이오드에 인가되는 최대역전압(PIV)은 교류 전압의 최댓값과 같으므로 PIV = \sqrt{2} \times E 입니다.
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Step 3: 위 두 식을 연립하면 PIV = \pi \times E_d 가 됩니다. 주어진 직류전압 E_d = 100[V]를 대입하면 PIV = \pi \times 100 \approx 3.14 \times 100 = 314[V]가 됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
최대역전압(PIV)이란 무엇인가요?
다이오드가 역방향 바이어스 상태일 때 파괴되지 않고 견딜 수 있는 최대 전압을 의미합니다.
Q.
단상 전파 정류회로일 경우 PIV는 어떻게 계산하나요?
단상 브리지 전파 정류회로의 경우 PIV는 교류 전압의 최댓값과 같아 PIV = (\pi / 2) \times E_d \approx 1.57 E_d 로 계산합니다. 반면 센터탭 방식의 단상 전파 정류회로에서는 PIV = \pi \times E_d \approx 3.14 E_d 가 됩니다.