다이오드 브리지
Diode bridge 다양한 패키지의 다이오드 브리지 | |
| 유형 | 반도체 |
|---|---|
| 발명된 | 1895년 카롤 폴락 |
| 전자 기호 | |
 교류(AC) 입력 2개를 직류(DC) 출력 2개로 변환 | |
다이오드 브리지는 입력 단자에서 교류(AC)를 출력 단자의 직류(DC, 즉 고정 극성)로 변환하는 과정에서 사용되는 4개의 다이오드의 브리지 정류 회로입니다.이 기능은 음의 AC 펄스를 양의 AC 펄스로 변환한 후 로우패스 필터를 사용하여 결과를 [1]: 2 DC로 평활하는 것입니다.
가장 일반적인 용도에서 교류(AC) 입력을 직류(DC) 출력으로 변환하기 위해 사용하는 경우 브리지 정류기라고 합니다.브리지 정류기는 2선식 교류 입력으로부터의 전파 정류 기능을 제공하므로 중앙 탭식 2차 [2]권선을 가진 변압기로부터의 3선식 입력이 있는 정류기보다 비용 및 중량이 낮다.
다이오드 브릿지의 기본적인 기능은 입력의 극성에 관계없이 출력의 극성이 동일하다는 것입니다.다이오드 브리지 회로는 폴란드의 전기 기술자 카롤 폴라크에 의해 발명되어 1895년 12월 영국에서[3], 1896년 [4][5]1월 독일에서 특허를 받았습니다.1897년 독일의 물리학자 레오 그레츠는 독자적으로 [6][7]유사한 회로를 발명하여 발표했다.현재 이 회로를 Graetz 회로 또는 Graetz [8]브리지라고 부르기도 합니다.
집적회로를 사용하기 전에 브리지 정류기는 "분리된 부품" 즉, 별도의 다이오드로부터 구성되었습니다.1950년경부터 브리지 구성으로 연결된 4개의 다이오드를 포함하는 단일 4단자 컴포넌트가 표준 상용 컴포넌트가 되어 다양한 전압 및 전류 정격으로 사용할 수 있게 되었습니다.
다이오드는 또한 전압 승수로 캐패시터와 함께 브리지 토폴로지에도 사용됩니다.
전류 흐름
전류 흐름의 기존 모델(원래 벤자민 프랭클린에 의해 확립되어 오늘날에도 대부분의[9] 엔지니어가 따르고 있음)에 따르면 전류는 양극에서 음극으로 전기 도체를 통해 흐릅니다('양극 흐름'으로 정의됨).실제로 도체의 자유 전자는 거의 항상 음극에서 양극으로 흐릅니다.그러나 대부분의 어플리케이션에서는 실제 흐름의 방향은 무관합니다.따라서 아래의 논의에서는 기존의 모델을 유지한다.
다이오드의 기본 특성은 전류가 다이오드를 통해 한 방향으로만 흐를 수 있다는 것이며, 이는 순방향으로 정의됩니다.다이오드 브릿지는 다이오드를 직렬 성분으로 사용하여 AC 사이클의 정극 부분 동안 전류를 정극 방향으로 통과시키고 AC 사이클의 음극 부분 동안 역방향으로 흐르는 전류를 반대편 레일로 리다이렉트한다.
정류기
아래 그림에서 다이아몬드의 왼쪽 모서리에 접속된 입력이 양이고 오른쪽 모서리에 접속된 입력이 음일 경우 출력에 대한 빨간색(양) 경로를 따라 상부 공급 단자에서 오른쪽으로 전류가 흐르고 파란색(음) 경로를 통해 하부 공급 단자로 돌아갑니다.
왼쪽 모서리에 연결된 입력이 음이고 오른쪽 모서리에 연결된 입력이 양이면 빨간색(양) 경로를 따라 하부 전원 단자에서 오른쪽으로 전류가 흐르고 파란색([10]음) 경로를 통해 상부 전원 단자로 돌아갑니다.
어느 경우든 오른쪽 위 출력은 양,[11] 오른쪽 아래 출력은 음으로 유지됩니다.입력이 AC인지 DC인지에 관계없이 이 회로는 AC 입력에서 DC 출력을 생성할 뿐만 아니라 "역극성 보호"라고도 불리는 기능을 제공할 수 있습니다.즉, 배터리가 후방으로 장착되어 있는 경우, 또는 DC 전원의 리드(와이어)가 반전되어 있는 경우, DC 전원 장치의 정상적인 동작을 가능하게 해, 역극성에 의한 파손으로부터 기기를 보호합니다.
다이오드 브리지 전파 정류기의 대안으로는 센터 탭 변압기 및 더블 다이오드 정류기와 브리지 토폴로지에서 2개의 다이오드 및 2개의 캐패시터를 사용하는 전압 더블러 정류기가 있습니다.
스무딩 회로
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AC입력에서는다이오드브릿지의 출력(이 목적을 위해서는 전파정류기라고 불립니다.다이오드브릿지를 사용하지 않는 반파정류도 있습니다)은 같은 진폭이지만 입력 주파수의 2배의 편파맥동 비부정파전압입니다.매우 큰 리플 전압이 중첩되는 DC 전압으로 간주할 수 있습니다.이러한 종류의 전력은 DC 회로 부품에서 리플이 폐열로 방산되어 회로 작동 중에 노이즈 또는 왜곡을 일으킬 수 있기 때문에 매우 유용하지 않습니다.따라서 거의 모든 정류기에는 일련의 밴드패스 또는 밴드스톱 필터 및/또는 전압 레귤레이터가 따라붙어 리플 전압의 대부분 또는 전부를 보다 부드럽고 가능성이 높은 DC 출력으로 변환합니다.필터는 하나의 충분히 큰 캐패시터 또는 초크처럼 단순할 수 있지만 대부분의 전원 필터에는 여러 개의 직렬 및 션트 구성 요소가 있습니다.리플 전압이 상승하면 필터 구성 요소에 무효 전력이 저장되어 전압이 감소합니다. 리플 전압이 하락하면 필터 구성 요소에서 무효 전력이 방출되어 전압이 상승합니다.정류의 마지막 단계는 잔류 리플을 거의 완전히 제거하는 제너 다이오드 기반의 전압 조절기로 구성될 수 있습니다.
스너버 회로
전원 트랜스에는 누출 인덕턴스와 기생 캐패시턴스가 있습니다.브리지 정류기의 다이오드가 꺼지면 이러한 "이상적이지 않은" 소자가 공진 회로를 형성하여 고주파수로 진동할 수 있습니다.이 고주파 발진은 나머지 회로에 결합될 수 있습니다.이 문제를 완화하기 위해 스너버 회선을 사용합니다.스너버 회로는 다이오드에 걸쳐 매우 작은 캐패시터 또는 직렬 캐패시터 및 저항으로 구성됩니다.
다상 다이오드 브리지
다이오드 브리지는 다상 AC 입력을 교정하기 위해 일반화할 수 있습니다.예를 들어 3상 AC 입력의 경우 반파 정류기는 3개의 다이오드로 구성되지만 전파 브리지 정류기는 6개의 [citation needed]다이오드로 구성됩니다.
반파 정류기는 중심(중립) 와이어를 통해 전류를 반환하므로 와이 연결(별 연결)로 간주할 수 있습니다.전파 정류기는 델타 접속에 가깝지만, wye 또는 delta의 3상 소스에 연결할 수 있으며 중앙(중립)[citation needed] 와이어를 사용하지 않습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Yazdani, Amirnaser; Iravani, Reza. Voltage-Sourced Converters in Power Systems Modeling, Control, and Applications. Willey. ISBN 9780470521564.
- ^ Horowitz, Paul; Hill, Winfield (1989). The Art of Electronics (Second ed.). Cambridge University Press. pp. 44–47. ISBN 0-521-37095-7.
- ^ 영국 특허 24398.
- ^ (Graetz, 1897), 페이지 327 각주.
- ^ (Editorial staff) (24 June 1897). "Ein neues Gleichrichter-Verfahren" [A new method of rectification]. Elektrotechnische Zeitschrift (in German). 18 (25): 359 and footnote.
- ^ 참조:
- Graetz, L. (1 May 1897). "Electrochemisches Verfahren, um Wechselströme in Gleichströme zu verwandeln" [Electrochemical method of changing alternating into direct currents]. Sitzungsberichte der Mathematisch-Physikalischen Classe der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften zu München (Transactions of the Mathematical-Physical Classes of the Royal Bavarian Academy of Sciences in Munich) (in German). 27 (10): 223–228. Bibcode:1897AnP...298..323G. doi:10.1002/andp.18972981008.
- Graetz, L. (1897). "Electrochemisches Verfahren, um Wechselströme in Gleichströme zu verwandeln" [Electrochemical method of changing alternating into direct currents]. Annalen der Physik und Chemie. 3rd series (in German). 62 (10): 323–327. Bibcode:1897AnP...298..323G. doi:10.1002/andp.18972981008.
- Graetz, L. (22 July 1897). "Electrochemisches Verfahren, um Wechselströme in Gleichströme zu verwandeln" [Electrochemical method of changing alternating into direct currents]. Elektrotechnische Zeitschrift (in German). 18 (29): 423–424. Bibcode:1897AnP...298..323G. doi:10.1002/andp.18972981008.
- ^ Strzelecki, R. Power Electronics in Smart Electrical Energy Networks.스프링거, 2008, 57페이지
- ^ "Graetz Flow Control Circuit". Archived from the original on 2013-11-04.
- ^ Stutz, Michael(stutz@dsl.org), "재래식 대 전자 흐름", 회로에 관한 모든 것, Vol.1, 2000년 1장.
- ^ 시어스, 프란시스 W. 마크 W. 제만스키, 휴 D.Young, University Physics, Six Ed, Addison-Wesely Publishing, Inc., 1982, 페이지 685.
- ^ "Bridge Rectifier Circuit - Electronics Basics". The Geek Pub. Retrieved 3 September 2019.
- ^ "Rectifier", 간결한 과학기술 백과사전, 제3판, Sybil P. Parker, ed.맥그로힐, 1994, 페이지 1589
