전력전자/전력전자기초

다이오드가 적용된 회로의 기본개념

전자장인 2022. 4. 4.
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안녕하십니까

전력전자 각종MCU를 공부하고 최종적으로 작품을 만드는 전자 장인 입니다 

 

오늘의 주제는

다이오드가 적용된 회로 분석 (정류회로, 커먼에노드, 커먼캐소드)

 

다이오드의 반도체 특성을 공부하고자 하시는 분은 아래 글을 참고 바랍니다.

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1. 정류 회로

다이오드는 정류 회로에 많이 적용되고 있습니다.

여기서 정류 회로는 교류를 직류로 변환하는 회로를 뜻합니다.

다이오드 특성인 한쪽 방향으로만 전류를 도통하기 때문에 교류를 직류로 변환하고자 하는 회로에 적용되고 있습니다.

 

단상 반파 정류회로3상 반파 정류회로는 아래 그림과 같습니다.

단상 반파 정류 회로 및 3상 반파정류회로

정류 회로는 반파 정류회로전파 정류회로로 분류됩니다.

반파 정류회로는 입력 전압의 반주기마다 출력 전압이 나타나는 특징이 있습니다.

아래 파형으로 설명하면 양의 전압, 전류만 출력 측으로 도통되며 음의 전압, 전류는 차단됨을 확인할 수 있습니다.

반파 정류회로 파형

전파 정류회로4개의 다이오드를 사용하며

양의 반주기음의 반주기에 출력 전압이 동일하게 출력되는 특징이 있습니다.

아래 그림으로 설명드리면 양의 전압, 전류 음의 전압, 전류 모두 다이오드를 통해 출력단으로 도통됨을 알 수 있습니다.

전파 정류회로 파형

이렇게 다이오드를 활용하여 교류를 직류로 변환하는 장치를 정류기라고 명칭 합니다.

정류기 회로를 분석하기 앞서 다이오드의 특징을 살펴보겠습니다.

 

2. 커먼에노드 (Common anode), 커먼캐소드 (Common cathode)

다이오드의 연결 상태에 따라

커먼에노드(Common anode), 커먼캐소드(Common cathode)로 분류합니다.

Common anodeAnode 측의 전압이 같은 다이오드 연결 상태를 말하며

Common cathodecathode 측의 전압이 같은 다이오드 연결 상태를 말합니다.

왼쪽 그림은 Common anode이며, 오른쪽 그림은 Common cathode를 나타냅니다.

Common anode 및 Common cathode

먼저, Common anode의 특징을 살펴보겠습니다

Anode 측의 전압이 같은 다이오드 연결상태이며,

Cathode 측의 전압이 낮은 다이오드가 도통되는 특성이 있습니다,

두 다이오드의 Cathode 측 전압이 높은 다이오드가 도통될 경우

같은 노드에 다른 전압이 걸리므로 KVL에 위배되며

따라서 두 다이오드 중 Cathode 측 전압이 낮은 다이오드가 도통되게 됩니다.

 

다음으로 Common cathode의 특징을 살펴보겠습니다.

Cathode 측의 전압이 같은 다이오드 연결상태이며

Anode 측의 전압이 높은 다이오드가 도통되는 특성이 있습니다,

두 다이오드의 Anode  측 전압이 낮은 다이오드가 도통될 경우

같은 노드에 다른 전압이 걸리므로 KVL에 위배되며

따라서 두 다이오드 중 Anode 측 전압이 높은 다이오드가 도통되게 됩니다.

 

오늘은 다이오드가 적용된 회로에 대하여 공부하였으며

다이오드의 연결 상태에 따라 분류되는 Common anode,

Common cathode에 대하여 공부하였습니다.

다음 시간에는 다이오드가 적용된 정류회로를 공부하도록 하겠습니다.

 

지금까지 전력전자 각종MCU를 공부하고 최종적으로 작품을 만드는 전자 장인 이었습니다

감사합니다

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