제어정류기

전기기사 필기 2022년 1회 41번

Q: 단상 전파 정류회로와 단상 반파 정류회로의 평균 출력 전압 공식은 어떻게 다른가요?

순 저항 부하 기준, 단상 전파 정류회로의 평균 출력 전압은 $V_{dc} = \frac{\sqrt{2}V}{\pi} (1 + \cos\alpha)$ 이며, 단상 반파 정류회로의 평균 출력 전압은 $V_{dc} = \frac{\sqrt{2}V}{2\pi} (1 + \cos\alpha)$ 입니다.

Q: 점호각이 커지면 출력 전압은 어떻게 되나요?

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

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

Q문제

SCR을 이용한 단상 전파 위상제어 정류회로에서 전원전압은 실효값이 220V, 60㎐인 정현파이며, 부하는 순 저항으로 10Ω이다. SCR의 점호각

α

를 60°라 할 때 출력전류의 평균값(A)은?

유사 문제 링크

2021-3-q45 2019-1-q56 2019-3-q51 2019-3-q42 2021-2-q58

선택지 분석

7.54

오답 함정 분석

단상 반파 정류회로의 공식을 잘못 적용했거나 점호각에 따른 전압 감소분을 잘못 계산한 오답입니다.

9.73

오답 함정 분석

전파 정류회로의 평균 전압 공식을 잘못 암기하여 계산 과정에서 오류가 발생한 오답입니다.

11.43

오답 함정 분석

점호각을 고려하지 않고 최대 전압이나 실효값을 그대로 저항으로 나눈 잘못된 계산 결과입니다.

14.86

정답 상세 해설

단상 전파 위상제어 정류회로에서 순 저항 부하일 때 출력전류의 평균값은 약 14.86A입니다.

•

Step 1: 단상 전파 위상제어 정류회로의 평균 출력 전압 공식을 적용합니다. 순 저항 부하일 때 평균 출력 전압

V_{d c}

는

V_{d c} = \frac{2 V}{π} (1 + cos α)

입니다.

•

Step 2: 주어진 값(전원전압 실효값

V = 220 V

, 점호각

α = 6 0^{\circ}

)을 공식에 대입하여 평균 출력 전압을 계산합니다.

V_{d c} = \frac{2 \times 220}{π} (1 + cos 6 0^{\circ}) = \frac{220 2}{π} \times (1 + 0.5) = \frac{330 2}{π} \approx 148.56 V

입니다.

•

Step 3: 옴의 법칙을 이용하여 출력전류의 평균값

I_{d c}

를 계산합니다. 부하 저항

R = 10Ω

이므로,

I_{d c} = \frac{V _{d c}}{R} = \frac{148.56}{10} \approx 14.86 A

입니다.

자주 묻는 질문

단상 전파 정류회로와 단상 반파 정류회로의 평균 출력 전압 공식은 어떻게 다른가요?

순 저항 부하 기준, 단상 전파 정류회로의 평균 출력 전압은

V_{d c} = \frac{2 V}{π} (1 + cos α)

이며, 단상 반파 정류회로의 평균 출력 전압은

V_{d c} = \frac{2 V}{2 π} (1 + cos α)

입니다.

점호각이 커지면 출력 전압은 어떻게 되나요?

점호각

α

가 커질수록

cos α

값이 작아지므로, 평균 출력 전압은 감소합니다.

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