제어정류기

전기기사 필기 2015년 1회 45번

Q: 단상 반파 정류기에서 저항 부하일 때 평균 전압 공식은 어떻게 되나요?

$V_{dc} = \frac{V_m}{2\pi}(1 + \cos\alpha)$입니다. 여기서 $V_m$은 교류 입력의 최대 전압, $\alpha$는 사이리스터의 점호각을 의미합니다.

Q: 점호각이 커지면 출력 평균 전압은 어떻게 되나요?

점호각 $\alpha$가 커질수록 $\cos\alpha$ 값이 작아지므로, 출력 평균 전압은 감소합니다.

Q: 전파 정류기일 경우 공식이 다른가요?

네, 단상 전파 정류기의 경우 평균 전압 공식은 $V_{dc} = \frac{V_m}{\pi}(1 + \cos\alpha)$로 반파 정류기보다 2배 큽니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 전력변환기
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

저항 부하인 사이리스터 단상 반파 정류기로 위상 제어를 할 경우 점호각

0^{\circ}

에서

6 0^{\circ}

로 하면 다른 조건이 동일한 경우 출력 평균 전압은 몇 배가 되는가?

유사 문제 링크

2008-1-q46 2005-1-q44 2006-2-q56 2009-2-q58 2014-1-q41

선택지 분석

3/4

정답 상세 해설

점호각 변화에 따른 단상 반파 정류기의 출력 평균 전압 비율은 3/4배입니다.

•

Step 1: 단상 반파 정류 회로(저항 부하)의 출력 평균 전압 공식은

V_{d c} = \frac{V _{m}}{2 π} (1 + cos α)

입니다. (단,

V_{m}

은 최대 전압,

α

는 점호각)

•

Step 2: 점호각

α = 0^{\circ}

일 때의 출력 평균 전압을 구합니다.

V_{d c} (0^{\circ}) = \frac{V _{m}}{2 π} (1 + cos 0^{\circ}) = \frac{V _{m}}{2 π} (1 + 1) = \frac{V _{m}}{π}

입니다.

•

Step 3: 점호각

α = 6 0^{\circ}

일 때의 출력 평균 전압을 구합니다.

V_{d c} (6 0^{\circ}) = \frac{V _{m}}{2 π} (1 + cos 6 0^{\circ}) = \frac{V _{m}}{2 π} (1 + 0.5) = \frac{1.5 V _{m}}{2 π} = \frac{3 V _{m}}{4 π}

입니다.

•

Step 4: 두 전압의 비율을 계산합니다.

\frac{V _{d c} ( 6 0 ^{\circ} )}{V _{d c} ( 0 ^{\circ} )} = \frac{\frac{3 V _{m}}{4 π}}{\frac{V _{m}}{π}} = \frac{3}{4}

이므로 3/4배가 됩니다.

4/3

오답 함정 분석

점호각이 커지면 출력 전압이 감소해야 하나, 반대로 증가하는 것으로 잘못 계산한 오답입니다.

3/2

오답 함정 분석

전압 비율 계산 시 분모와 분자의 관계를 잘못 적용하거나 공식을 오인한 결과입니다.

2/3

오답 함정 분석

코사인 값 계산 오류 또는 전파 정류기 공식을 혼동하여 도출된 잘못된 비율입니다.

자주 묻는 질문

단상 반파 정류기에서 저항 부하일 때 평균 전압 공식은 어떻게 되나요?

V_{d c} = \frac{V _{m}}{2 π} (1 + cos α)

입니다. 여기서

V_{m}

은 교류 입력의 최대 전압,

α

는 사이리스터의 점호각을 의미합니다.

점호각이 커지면 출력 평균 전압은 어떻게 되나요?

점호각

α

가 커질수록

cos α

값이 작아지므로, 출력 평균 전압은 감소합니다.

전파 정류기일 경우 공식이 다른가요?

네, 단상 전파 정류기의 경우 평균 전압 공식은

V_{d c} = \frac{V _{m}}{π} (1 + cos α)

로 반파 정류기보다 2배 큽니다.

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