단상 반파 다이오드 정류회로 : 유도성 부하 세타 도출방법

안녕하십니까

전력전자와 각종MCU를 공부하고 최종적으로 작품을 만드는 전자 장인 입니다 

 

오늘의 주제는

단상 반파 다이오드 정류회로의 유도성 부하 조건에서 세타 ( θ ) 도출방법

 

1. 단상 반파 다이오드 정류회로 복습

단상 반파 다이오드 정류회로 : 유도성 부하

교류전원 하나와 다이오드, 인덕터, 부하로 이루어진 회로입니다.

다이오드 on 시간 동안 인덕터에 전류가 저장되며

다이오드 off 시간에는 인덕터에 저장된 에너지가 방출되어 부하에 공급됩니다.

해당 회로 관련하여 아래 게시글에 자세히 설명되어 있으니 참고 바랍니다.

 

2022.04.06 - [전력전자/전력전자기초] - 단상 반파 다이오드 정류회로 : 유도성 부하

단상 반파 다이오드 정류회로 : 유도성 부하

 

2.  쎄타 시간 도출 방법

단상 반파 다이오드 정류회로 : 유도성 부하

단상 반파 다이오드 정류회로의 파형은 다음과 같습니다.

 

θ₂의 도출하는 방법은 두 가지가 존재합니다.

첫 번째 방법으로 인덕터의 Volt-sec balance를 기반으로 도출할 수 있습니다.

두 번째 방법으로는 출력 전류식 기반으로 도출할 수 있습니다.

1. Volt-sec balance 기반 θ₂의 도출

θ₂는 A면적 = A' 면적이 되도록 결정되어야 합니다.

따라서 다음과 같이 수식을 정리하여 도출할 수 있습니다.

2. 출력 전류식 기반 θ₂의 도출

파형을 살펴보면 출력전류(i_o) 값이 0을 만족하는 순간을

θ₂의 시간으로 도출 할 수 있습니다.

해당 수식은 다음과 같습니다.

 

3. θ와 θ₂ 변화 분석

단상 반파 다이오드 정류회로 : 유도성 부하

θ는 다음 수식과 같습니다.

θ=0이면 θ₂=180을 표현하고 있습니다.

따라서 θ=0이면 순수 저항부하를 의미하기 때문에

단상 반파 다이오드 정류회로의 저항부하 파형으로 나타낼 수 있습니다.

 

2022.04.05 - [전력전자/전력전자기초] - 단상 반파 다이오드 정류 회로 및 전파 다이오드 정류 회로

단상 반파 다이오드 정류 회로 및 전파 다이오드 정류 회로

 

여기서 θ에 포함되어 있는 시정수 (τ=L/R)가 증가할수록

i_o이 0으로 감소하는 시점 θ₂의 시간이 증가하게 됩니다.

인덕터의 저장된 에너지가 방출되는 시간이 존재하기 때문에

θ₂의 시간이 증가됨으로 생각하시면 됩니다.

 

따라서 수식으로 정리하면 다음과 같습니다.

θ가 커질수록 θ₂의 값이 증가하고

출력전압의 평균값이 감소하게 됩니다.

 

출력전압의 평균값은 다음과 같습니다.

인덕터 전압의 평균값 = 0 이므로

출력전압의 평균값으로부터 출력전류의 평균값을 도출하면 다음과 같습니다.

 

지금까지 전력전자와 각종MCU를 공부하고 최종적으로 작품을 만드는 전자 장인이었습니다

감사합니다