전기관련상식2017.02.08 00:52


정류회로는 교류를 직류로 만들기 위한 회로로, 전류가 한쪽 방향으로만 흐르는 다이오드를 이용하여 교류를 직류로 만든다. 




- 반파 정류회로 -


교류는 극성이 계속 바뀌는 전원이므로, 다이오드 1개를 이용하여 반대쪽 극성의 전류를 차단하면 주기적으로 맥동하는 전류가 부하에 흐르게 된다. 


완전한 직류는 아니지만, 평활회로 등을 연결하면 직류 파형을 얻을 수 있다. 





- 반파 정류회로를 이용한 전열기(백열등)제어 -



반파정류회로는 전열기의 온도조절 장치에 널리 사용되는데, 볼륨조절 방식의 디머(Dimmer) 가 아닌 조절기는 대부분 "강"-"약"-"꺼짐" 형태로 되어있다. 


이 때, 강 으로 하면 전원과 부하가 바로 연결된 상태가 되고, 약 으로 하면 반파정류회로를 통해서 연결된 상태가 되어 전력소비가 절반으로 된다. 


- 변압기 센터탭을 이용한 양파정류회로 -


변압기의 센터탭을 이용한 양파정류회로는 다이오드 2개를 이용하여 전파정류회로를 구성한다. 


센터탭을 이용한 양파정류회로는 변압기의 2차 권선수를 2배로 해서 감아야 하지만, 부하전류는 다이오드를 1회만 통과하므로 다이오드에 의한 전압강하가 줄어든다는 장점이 있다.




- 양파정류회로의 전자 흐름(1) - 


먼저 전원의 입력이 (+) 일 때 전자의 흐름이다. 전자는 변압기 센터탭 → 부하 → 상부 다이오드 → 변압기 로 흐른다. 


전자의 흐름은 전류의 흐름과 반대이다. 


- 양파정류회로의 전자 흐름(2) - 


전원의 입력이 (-) 일 때 전자의 흐름은 변압기 센터탭 → 부하 → 하부 다이오드 → 변압기 로 흐른다. 


전원의 극성에 상관없이 부하에는 항상 일정한 방향으로 전류가 흐르게 된다. 





- 다이오드 4개를 이용한 브릿지 정류회로 - 


다이오드 4개를 이용하여 브릿지 정류회로를 구성하면, 전원의 극성에 상관없이 부하에는 항상 일정한 방향으로만 전류가 흐르게 된다. 


교류에서 직류를 얻을 때에도 사용하지만, 직류에서만 동작하는 가전제품을 극성에 상관없이 동작하도록 할 때 이용되기도 한다. 




- 브릿지 정류회로에서의 전자 흐름(1) - 


전원의 입력이 (+) 일 때 전자의 흐름이다. 전류는 다이오드를 2번 거치게 되므로, 센터탭을 이용한 방식보다 다이오드에 의한 전압강하가 2배가 된다. 



- 브릿지 정류회로에서의 전자 흐름(2) - 


전원의 입력이 (-) 일 때 전자의 흐름이다. 극성이 반대가 되어도 전류의 흐름(전자의 흐름) 방향은 일정하다. 





- 브릿지 전파정류회로 - 


브릿지 전파정류회로는 마름모 형태로 그리기도 하지만 직사각형 모양으로 그리기도 한다. 



- 3상 전파 정류회로 - 


3상교류를 정류회로를 통해 직류로 만들면 좀 더 직류의 파형에 가까워진다. 단상 교류는 극성이 바뀌는 순간 전압이 0 이 되므로 평활회로가 없으면 맥동이 심하지만, 3상 교류를 정류하면 하나의 상이 0 이 되더라도 나머지 상 들이 전압을 보완해 주게 되므로 평활회로가 없더라도 전압이 0이 되는 부분이 없다. 


- 6상 전파 정류회로 - 


3상 변압기의 2차측 각 상에 센터탭을 만들고 이 센터탭을 공통으로 하면 위상차가 60도씩 나는 6상 교류를 얻을 수 있다. 


이 6상 교류를 정류하면 3상 교류를 정류했을 때 보다 좀더 직류에 가까운 파형이 얻어진다. 



- 3상 교류를 정류했을 때 나오는 직류 파형-


3상 교류를 전파정류하면 위의 그림에서 아래쪽에 해당하는 부분의 전압이 나온다. 맨 위의 녹색 부분이 직류 파형이다. 




- 3상 변압기의 Y-D 결선을 이용한 12상 전파 정류회로 - 


3상 변압기에서 Y 결선과 D 결선 사이의 위상차는 30도 이므로 위의 그림과 같이 구성하면  12 상 교류를 정류하는 것과 같게 되어 직류 파형에 가장 가깝게 정류를 할 수 있다. 


Y-D 결선간의 전압은 루트3배의 차이가 있으므로 2차측의 전압을 같게 하기 위해서 Delta 측의 권선수를 Y측 보다 1.7 배 정도로 해야 한다. 


Y 측은 Delta 측 보다 전류가 1.7배 정도가 되므로 권선의 굵기가 Delta 측 보다 1.7배 정도가 되어야 할 것이다. 

Posted by 블루토파즈