전기 시스템의 중추 : 정류기에 대한 포괄적 인 가이드

정류는 전기 공학의 기본 측면으로, 교대 전류 (AC)를 직접 전류 (DC)로 변환하는 데 적합하며, 이는 수많은 전자 장치 및 시스템의 작동에 유용합니다.이 기사에서는 정류의 상세한 측면, 기본 원칙, 다양한 구성 요소 및 특정 응용 프로그램 및 전력 요구에 맞게 조정 된 다양한 유형의 정류기를 다루고 있습니다.브리지 및 다상 정류기와 같은 고급 유형을 포함하여 반 파장 및 전파 정류기의 작업을 탐색함으로써 우리는 효율성과 응용 프로그램을 향상시키는 기능, 한계 및 기술 발전에 대한 통찰력을 얻습니다.이 기사는 또한 통신에서 의료 기기에 이르기까지 정류기가 필요한 실제 용도에 대해 논의하여 현대 기술에 대한 광범위한 영향을 보여줍니다.정류 기술에 대한 심층적 인 이해와 일상적이고 전문화 된 전기 목적에서의 중요성을 제공하기 위해 불안정한 AC ​​입력으로부터 꾸준한 DC 출력을 보장하기 위해 다이오드 및 커패시터와 같은 구성 요소의 역할을 강조합니다.

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그림 1 : 정류기 회로

정류 가란 무엇입니까?

정류는 전류 동작이 여러 방향으로 흐르는 것에서 한 방향으로 만 흐르는 것까지 변경하는 과정입니다.대부분의 전자 장치에는 교류 (AC)와 직류 (DC)의 두 가지 유형의 전류가 있습니다.AC는 주어진 기간 동안 방향을 여러 번 변경하는 반면 DC는 한 방향으로 꾸준히 흐릅니다.전자 기기 및 장치가 연속 전압 공급을 수신하려면 AC를 AC 정류라고 알려진 프로세스 인 DC로 변환해야합니다.

그림 2 : 교정의 개략도

이 작업을 수행하는 구성 요소 인 정류기는 고형 상태 다이오드, 진공 튜브 다이오드, 수은-아크 밸브, 실리콘 제어 정류기 및 기타 실리콘 기반 반도체 스위치를 포함한 다양한 형태를 취할 수 있습니다.이 중 반도체 다이오드는 특히 중요하며 전하를위한 일방 통행 밸브처럼 작용합니다.전류는 한 방향으로 만 흐르도록하여 AC에서 DC로 변환을 용이하게합니다.더 간단한 정류 형태 인 반파 정류기는보다 고급 정류 시스템과 DC 전원이 필요한 수많은 응용 프로그램을 지원하여 일상적인 전자 장치의 기능을 뒷받침합니다.

정류기 구성 요소

P-N Junction Diode :이 장치는 전류가 한 방향으로 만 흐를 수 있습니다.다이오드의 P 측이 N 쪽보다 더 높은 전위를 갖는 경우, 전방 바이어스이며 전류가 통과 할 수 있습니다.반대로, N 측이 더 높은 전위를 가질 때, 역 바이어스되고 전류 흐름을 차단합니다.

교대 전류 (AC) : AC는 정기적으로 방향을 바꾸는 전류입니다.

직류 (DC) : AC와 달리 DC는 주기적으로 변경하지 않고 일관되게 일관되게 흐르는 전류 유형입니다.

파형 : 이것은 시간이 지남에 따라 전류 또는 전압의 크기와 방향을 보여주는 그래픽 표현입니다.

VRMS 및 IRMS : AC의 전압 (VRMS) 및 전류 (IRM)의 루트 평균 제곱 값입니다.이들은 피크 전압 또는 전류의 1/√2 배로 계산되며, 변동 AC의 유효 값을 측정합니다.

커패시터 : 커패시터는 전기장에 에너지를 저장하는 2 개의 말단 장치입니다.회로 내에서 충전 및 방전을 수행하여 전압 변동을 부드럽게하고 안정적인 DC 출력을 제공 할 수 있습니다.

기능 생성기 :이 장치는 전자 회로 테스트 및 작동에 필요한 특정 전압 및 주파수가있는 AC를 포함한 다양한 전기 파형을 생성합니다.

다른 유형의 정류기

그림 3 : 통제되지 않은 정류기

통제되지 않은 정류기

통제되지 않은 정류기는 출력 전압을 조정할 수없는 정류기 유형입니다.통제되지 않은 정류기에는 두 가지 주요 종류가 있습니다 : 반파 정류기와 전파 정류기.

반파 정류기는 AC 사이클의 절반 만 DC로 변환합니다.AC 웨이브의 양 또는 부정적인 절반이 전달되어 다른 절반을 차단할 수 있습니다.

전파 정류기는 AC 사이클의 포지티브 반쪽과 음의 반쪽을 DC로 변환합니다.전파 정류기의 예는 Bridge Extrifier이며,이 변환을 달성하기 위해 Wheatstone Bridge 구성에 4 개의 다이오드를 사용합니다.

제어 된 정류기

제어 된 정류기는 출력 전압을 조정할 수 있습니다.실리콘 제어 정류기 (SCRS), 금속 산화물-세미 도체 전계 효과 트랜지스터 (MOSFET) 및 절연 게이트 양극 트랜지스터 (IGBT)와 같은 구성 요소는 이러한 정류기를 생성하는 데 사용됩니다.제어 된 정류기는 다목적 성 때문에 통제되지 않은 정류기보다 종종 선호됩니다.

Half-Wave 제어 정류기는 Half-wave Untrolled 정류기와 유사하지만 Diode를 SCR으로 대체하여 출력 전압을 제어 할 수 있습니다.

전파 제어 정류기는 AC 사이클의 두 절반을 DC로 변환하지만 SCR 또는 기타 유사한 구성 요소를 사용하여 전압 조절을 허용합니다.

그림 4 : 제어 정류기

반파 정류

반파 정류는 설계가 간단하지만 특히 고효율과 낮은 고조파 왜곡이 필요한 경우 주목할만한 한계가 있습니다.이 방법은 AC 파형의 절반 만 처리하여 나머지 절반을 무시합니다.결과적으로 비효율적 인 생성을 생성하고 출력에 높은 고조파 함량을 도입하여 평활화 작업을 복잡하게합니다.

이 유형의 정류는 일반적으로 덜 까다로운 응용 분야에서 사용됩니다.예를 들어, 연속 전원 공급 장치가 필요하지 않은 특정 조명 조광기에 적합합니다.이 조수에서, 스위치는 최대 밝기를 위해 전체 AC 전원 사이를 번갈아 가며 디밍을 위해 반파 정류 출력.이 기술은 램프에 전원을 부합하여 필라멘트가 빠른 온도 변화를 방지합니다.이 점진적인 가열 및 냉각은 일관되고 희미한 광 출력을 유지하고 깜박임을 최소화하여 느린 응답 하중으로 에너지 흐름을 효과적으로 관리합니다.

기본 작동에도 불구하고, 반파 정류는 고급 전력 제어 및 연속 출력이 필요하지 않은 특정 시나리오에서 에너지 효율적 일 수 있습니다.이 접근법은 간단하지만 효과적인 전력 변조의 혜택을받는 응용 분야에서 반파 정류기의 실제 사용을 강조합니다.

그림 5 : 반파 정류기 회로

반파 정류에서 양의 반 사이클

AC 입력의 양수 반주기 동안, 다이오드는 전방 바이어스가되고 단락으로 기능합니다.이를 통해 전류가 회로를 통해 흐를 수 있으므로 DC 출력에서 ​​AC 입력이 복제됩니다.그러나 실제 응용 분야에서 출력 전압은 다이오드의 전압 강하로 인해 입력 전압보다 약간 낮습니다.

그림 6 : 양의 반파 정류기

반파 정류에서 음의 반 사이클

AC 입력의 음의 반주기 동안, 다이오드는 역 바이어스이며 개방 회로처럼 동작합니다.결과적으로,이 기간 동안 회로를 통한 전류 흐름은 없으며, 출력에는 입력의 음의 반주기가 포함되지 않습니다.

그림 7 : 음의 반파 정류기

반파 정류기의 장점과 단점

반파 정류기는 몇 가지 장점을 제공하여 특정 응용 프로그램에 적합합니다.주요 이점 중 하나는 단순성입니다.회로는 간단하고 구현하기 쉽습니다.이 단순성은 필요한 구성 요소가 저렴하기 때문에 저렴한 디자인으로 해석됩니다.또한, 반파 정류기의 복잡하지 않은 설계는 쉽고 대규모 제조를 가능하게합니다.

그러나 반파 정류기에는 주목할만한 단점이 있습니다.심각한 단점은 높은 잔물결 계수입니다.이로 인해 DC 출력 전압에서 상당한 변동이 발생하여 많은 응용 분야에서 문제가 될 수 있습니다.반파 정류기는 입력 파형의 절반 만 사용하기 때문에 높은 전력 손실로 고통받습니다.이로 인해 상당한 전력 소산과 효율이 줄어 듭니다.전파 정류기와 비교하여 반파 정류기는 입력 사이클의 절반 만 사용하므로 전체적으로 덜 효율적입니다.또한, 반파 정류기의 출력 전압은 전파 정류기의 출력 전압보다 낮으므로 더 높은 전압이 필요한 시스템의 적용 가능성을 제한합니다.

전파 정류기

그림 8 : 전파 정류기

전파 정류기는 전체 AC 파형을 사용하여 정류를 향상시켜 전환 효율을 향상시킵니다.AC 사이클의 절반 만 사용하는 반파 정류기와 달리 전파 정류기는 두 반쪽을 DC로 변환합니다.이 프로세스는 전력 출력을 효과적으로 두 배로 늘립니다.전파 정류기의 일반적인 디자인은 중앙 탭 구성입니다.이 설정은 중앙 탭 2 차 와인딩과 2 개의 다이오드가있는 변압기를 사용합니다.중앙 탭 정류기는 AC 극성에 기초한 두 다이오드를 번갈아 가며 작동합니다.각 다이오드는 차례로 전도되어 AC 파형의 두 절반이 사용되도록합니다.이 방법은 연속적이고 안정적인 DC 출력을 제공하여 출력 전압을 증가시키고 잔물결 주파수를 줄입니다.결과적인 DC는 반파 정류기의 DC보다 부드럽습니다.전파 정류기는 전자 가제트 용 전원 공급 장치와 같이 꾸준하고 안정적인 DC 공급이 필요한 상황에서 중요합니다.전체 AC 입력을 사용하여 전파 정류기는 까다로운 작업을위한 강력한 솔루션을 제공하여 일관된 DC 전원을 제공합니다.

전파 정류에서 양수 반 사이클

그림 9 : 양의 전파 정류기

중앙 탭 디자인으로 전파 정류에서 일관된 DC 출력은 양수 반 사이클 동안 회로의 동작에 달려 있습니다.AC 소스가 양의 전압을 나타내면 상단 다이오드가 전방 바이어스가되어 전류가 변압기의 2 차 권선의 상부 절반을 통해 흐르도록합니다.이 프로세스는 AC 파형의 양의 절반을 하중으로 지시합니다.

이 단계에서 상부 다이오드의 작동은 가치가 있습니다.음의 전압 성분을 차단하면서 부하에 양의 전압을 수행합니다.이 선택적 전도는 파형의 양의 세그먼트가 음의 절반으로부터의 간섭없이 DC로 효율적으로 변환되도록합니다.꾸준하고 신뢰할 수있는 DC 공급을 유지하려면이 조치를 수행하는 것이 포함됩니다.

AC 사이클의 양의 절반에 초점을 맞추면 중앙 탭 전파 정류기는 AC 소스에서 사용 가능한 에너지를 최대화합니다.정류기 회로에서 긍정적 인 반주기의 역할에 대한 자세한 살펴보면 AC를 DC 전력으로 효율적이고 안정적으로 변환하는 데있어서의 중요성이 강조되어 고품질의 일관된 DC 출력을 보장합니다.

전파 정류에서 음의 반 사이클

그림 10 : 음의 전파 정류기

중앙 탭 전파 정류기의 음의 반 사이클에서 회로의 작동은 연속 전력 전달을 유지하기 위해 이동합니다.AC 극성이 반전되면 바닥 다이오드가 전방 바이어스가되어 변압기의 2 차 권선의 하단 절반을 사용합니다.이 프로세스는 양의 반 사이클에서와 같이 AC 파형의 음의 절반을 양의 출력으로 변환합니다.

상부 다이오드와 하부 다이오드 사이의 교대 전도는 전파 정류의 핵심입니다.AC 파형의 두 절반을 사용하여 연속적이고 안정적인 DC 공급을 보장합니다.일정한 DC 전력이 필요한 장치의 경우,이 이중 전도는 전력 변환 효율을 증가시킬뿐만 아니라 일관된 극성과 진폭을 보존하여 출력을 안정화시킵니다.

각 반주기 동안 다이오드 활동의 정확한 조정은 AC 입력의 전위를 최대화하여 폐기물을 줄이고 출력 효율을 향상시킵니다.음의 하프 사이클을 분석하면 전파 정류가 어떻게 변화하는 입력 조건에 동적으로 적응하여 신뢰할 수 있고 중단되지 않은 DC ​​공급을 제공하는지 보여줍니다.이 방법은 복잡한 전력 요구를 효과적으로 관리함으로써 더 간단한 정류 기술보다 우수성을 보여줍니다.

전파 정류기 설계의 단점

전파 정류기는 반파 정류기보다 효율적이지만 사용에 영향을 미치는 단점이 있습니다.주요 문제 중 하나는 중앙 탭 2 차 권선이있는 변압기가 필요하다는 것입니다.이 요구 사항은 트랜스포머가 내구성이 뛰어나고 주목할만한 손실없이 큰 전력 하중을 처리 할 수있는 고출력 응용 분야에서 특히 문제가됩니다.

이 고전력 변압기는 비용이 많이 들고 물리적으로 큽니다.크기와 비용이 증가하면 공간이 제한되어 있거나 예산 제약 조건이 빡빡한 응용 분야에서 전파 정류기가 실용적이지 않습니다.부피와 비용은 컴팩트 함과 경제성이 필요한 휴대용 또는 소규모 장치에서 사용합니다.그들은 전파 정류시기와 장소에 대한 결정에 영향을 미칩니다.효율성과 출력 안정성에도 불구하고 이러한 실제 제약은 의도 된 응용 프로그램, 전력 요구 및 전반적인 시스템 설계에 대한 신중한 평가가 필요합니다.

전파 정류기 구성의 다양성

전파 센터 탭 정류기 설계는 매우 다재다능하므로 부하 극성을 역전시키는 것과 같은 수정이 가능합니다.이는 다이오드의 방향을 변경하거나 기존 양수 출력 정류기와 병렬로 통합하여 수행 할 수 있습니다.단일 전원으로부터 양수 및 음수 전압을 생성하는 이러한 유연성은 전파 정류기의 적응성을 보여줍니다.이 설계 유연성은 이러한 정류기가 특정 전기 요구를 충족하도록 사용자 정의 할 수 있도록하여 복잡한 회로에서의 사용을 향상시킬 수 있도록합니다.이는 두 개의 공급 전압이 권장되는 바이폴라 트랜지스터 증폭기 또는 작동 증폭기 시스템과 같은 다른 전압 극성이 필요한 응용 분야에 특히 도움이됩니다.

기본 정류 이상으로 전파 정류기의 기능을 수정하고 확장하는 기능은 고급 전자 설계에서의 중요성을 강조합니다.이러한 적응성은 전파 정류기의 유용성을 증가시킬뿐만 아니라 전자 시스템 개발의 혁신과 효율성을 장려하고 광범위한 기술 요구 사항 및 응용 시나리오를 충족시킵니다.

브리지 정류기

그림 11 : 브리지 정류기

정류기 중 브리지 정류기는 가장 효율적인 정류기 회로입니다.브리지 정류기를 브리지 회로 구성에서 4 개 이상의 다이오드를 사용하여 교대 (AC) 전류를 직접 (DC) 전류로 효율적으로 변환하는 전파 정류기 유형으로 정의 할 수 있습니다.

전파 브리지 정류기는 종종 신뢰성과 효율적인 극성 관리를 위해 중앙 탭 설계보다 선호됩니다.브리지 구성에 4 개의 다이오드를 사용하여 입력 극성에 관계없이 일관된 출력 극성을 유지합니다.이 설계는 전체 AC 파형을 안정적인 DC 출력으로 변환하여 다양한 전자 애플리케이션에 대해 매우 신뢰할 수 있습니다.

브리지 정류기의 강도는 AC 소스의 극성이 변화하더라도 하중을 통한 전류 흐름을 계속 유지하는 능력입니다.그러나 브리지 구성에는 단점이 있습니다.4 개의 다이오드 각각은 일반적으로 다이오드 당 약 0.7 볼트의 전압 강하를 도입하여 출력 전압을 크게 줄일 수 있습니다.

이러한 전압 강하에도 불구하고, 전파 브리지 정류기의 장점은 종종 단점, 특히 다이오드 전압 강하가 전체 전압에 비해 적은 고전압 응용 분야에서는 단점을 능가합니다.다양한 입력 조건에서 신뢰할 수 있고 안정적인 DC 출력을 제공하는 능력은 그 우수성을 강조하여 많은 현대 전자 시스템에서 최상의 구성 요소가됩니다.

전파 브리지 정류기 회로 다이어그램

시각 보조제는 전자 제품이 새로운 사람들의 이해력을 크게 향상시킬 수 있습니다.교육 목적을 염두에두고 설계된 전파 브리지 정류기의 대체 회로도는 매우 도움이 될 수 있습니다.이 다이어그램 버전은 모든 다이오드를 수평으로 배열하여 회로 흐름의 시각화를 단순화합니다.이 레이아웃은 정류기 내의 각 다이오드 기능을 명확하게하고 브리지 정류 원리에 더 접근 할 수 있도록합니다.

그림 12 : 전파 다리 정류기

다이오드의 수평 배열은 사용자가 AC 사이클의 두 절반 동안 회로를 통한 전류가 어떻게 흐르는지를 명확하게 관찰하는 데 도움이됩니다.이 설정은 브리지 정류기를 사용하여 AC를 DC로 변환하는 프로세스를 단순화합니다.구성 요소와 연결을 명확하게 표시함으로써 각 부분이 출력 전류의 연속성과 안정성을 어떻게 보장하는지 이해하기가 더 쉬워집니다.

다상 브리지 정류기

다상 AC 시스템에 브리지 정류기를 조정하면 특히 고전력 응용 분야에서 유틸리티가 향상됩니다.전용 다이오드 쌍으로 다상 시스템의 각 단계를 정류기에 연결함으로써 회로는 양의 부하와 음의 하중 모두에 전력을 효율적으로 분배합니다.이 설정은 다상 시스템의 고유 위상 변화를 활용하여 산업 응용 분야에서 중요한 최종 DC 출력에서 ​​AC 함량의 양을 줄입니다.

다수의 AC 소스의 위상 변환 펄스는 겹쳐서 훨씬 더 부드러운 DC 출력을 초래합니다.이 부드러움은 민감한 전자 장비 또는 대형 산업 기계와 같은 높은 전기 안정성과 최소 잔물결이 필요한 응용 분야에 필수입니다.단일 위상 정류기에서 전형적인 파급 효과를 줄임으로써, 다상 브리지 정류기는 DC 출력의 품질과 효율을 향상시킬뿐만 아니라 전원 공급 장치 시스템의 전반적인 신뢰성과 성능을 향상시킵니다.

다상 브리지 정류기의 장점과 단점

장점

브리지 정류기는 반파 정류기보다 효율적입니다.브리지 정류기의 DC 출력은 반파 정류기에 비해 매끄 럽습니다.

다상 정류기는 위상 이동 펄스 중첩 된 여러 AC 소스를 사용하여 단일 상 정류기보다 더 부드러운 DC 출력을 초래합니다.다상 정류기는 전압 및 전류 변동 (Ripple)을 최소화하여 전기 안정성을 높이고 정밀 기기 및 의료 장비에 적합합니다.

다상 정류기의 더 부드러운 DC 출력은 전기 부품에 대한 응력을 감소시켜 성능을 향상시키고 유지 보수 요구를 줄입니다.파급 효과가 줄어들면보다 안정적인 전원 공급 장치 시스템으로 이어집니다.

다상 정류기의 효율은 추가 필터링 및 안정화 회로의 필요성을 낮추어 에너지 소비 및 유지 보수 비용을 줄입니다.시간이 지남에 따라, 이것은 특히 산업 환경에서 절감됩니다.

단점

브리지 정류기는 반파 및 중앙 탭 전파 정류기에 비해 더 복잡한 회로를 가지고 있으며, 2 개 대신 4 개의 다이오드를 사용합니다.

브리지 정류기에 더 많은 다이오드를 사용하면 더 높은 전력 손실이 발생합니다.중앙 탭 풀파 정류기는 절반 사이클 당 하나의 다이오드를 사용하지만 브리지 정류기는 반 사이클 당 2 개의 다이오드를 사용하여 전압 강하가 더 높습니다.

정류 된 출력에서 ​​잔물결 전압 감소

DC 출력 내의 잔류 AC 인 잔물결 전압은 정류에 어려움을 겪고 있습니다.이 변동은 안정적인 DC 전원 공급 장치가 필요한 전자 장치에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.따라서 고정밀 전자 애플리케이션에서는 리플 전압 관리 및 최소화가 필요합니다.

잔물결을 줄이기 위해 필터링 네트워크가 종종 사용됩니다.이 네트워크는 일반적으로 커패시터와 인덕터를 결합하여 전압 진동을 부드럽게합니다.커패시터는 전압 방울 중에 충전 및 해제되어 출력을 안정화시킵니다.인덕터는 전류 변화 속도를 제한하여 전압 곡선을 더욱 부드럽게함으로써 도움이됩니다.이 필터의 효과는 관련된 전력 수준에 따라 다릅니다.전력 요구 사항이 낮은 시스템의 경우 간단한 커패시터 필터로 충분합니다.그러나 더 높은 전력 또는 더 민감한 응용 프로그램에는 더 복잡한 필터링 배열이 필요할 수 있습니다.전자 시스템의 신뢰성, 효율 및 안정성에 직접적인 영향을 미치므로 Ripple 전압 제어가 필요합니다.더 부드러운 DC 출력을 통해 전자 장치는 과도한 잔물결에 의해 발생하는 파괴적인 간섭이없는 최적의 작동을 허용합니다.

정류기를 맥박 번호, 방법 및 위상으로 분류합니다

정류기 회로는 위상, 웨이 및 펄스 특성으로 분류됩니다.

맥박 특성

"펄스"특성은 AC 사이클 당 생성 된 DC 출력 펄스의 수를 나타냅니다.사이클 당 더 많은 펄스는 더 부드럽고 안정적인 DC 출력을 초래합니다.예를 들어, 1- 펄스 정류기는 기본 기능을 제공하는 반면, 6 펄스 정류기는 민감하고 수요가 높은 적용에 적합한 훨씬 부드러운 출력을 제공합니다.

방식의 특징

"웨이"특성은 AC가 단일 방향 (반파) 또는 양방향 (전파) 방식으로 DC로 변환되는 방법을 설명합니다.

단일 방향 정류기는 간단하지만 효율성과 출력 품질이 제한적입니다.그들은 AC 사이클의 절반 만 교정하여 전력 손실과 매우 변동하는 DC 출력을 초래합니다.

양방향 정류기는 파형의 포지티브 반쪽과 음의 반으로 정류하여 전력 변환 효율을 향상시키고 DC 출력의 평활도를 향상시킵니다.

위상 특성

"위상"특성은 정류기에 사용 된 AC 입력 수를 나타냅니다.정류기는 단상 또는 3 상일 수 있습니다.

단일 위상 정류기는 일반적으로 낮은 전력 수요에 사용됩니다.단일 위상 반파 정류기는 AC 파형의 절반 만 통과하여 다른 절반을 차단하여 AC 사이클 당 단일 펄스를 만들어 1 펄스 장치가됩니다.그러나, 단일 펄스 출력은 덜 매끄럽고 맥동 적이며, 이는 안정적인 DC 출력이 필요한 애플리케이션에 적합하지 않을 수있다.

대조적으로 단일 위상 전파 정류기는 AC 파형의 두 절반을 통과 할 수있게하여 주기당 두 개의 펄스로 맥동 DC 출력으로 변환하여 2 펄스 장치가됩니다.이 배열은 DC 출력의 평활성과 효율성을 향상시켜 하프 파에 비해 더 넓은 범위의 응용 분야에 적합합니다.

3 상 정류기는 산업 장비 및 고전력 응용과 같은보다 까다로운 환경에서 사용됩니다.3 상 전파 정류기는 3 상 시스템에 내재 된 위상 이동을 사용하여 AC 사이클 당 6 개의 펄스를 생성하여 6 펄스 장치로 분류합니다.이 설계는 훨씬 매끄럽고 효율적인 출력을 산출하여 일관된 고품질 전력 전달이 필요한 응용 분야에 특히 유용합니다.

그림 13 : 3 상 정류기 회로

다상 정류기 시스템의 발전

고급 다상 정류기 시스템에서, 혁신적인 변압기 구성과 정류기 출력의 전략적 평행을 통해 위상 수의 두 배보다 큰 펄스 수를 생성 할 수 있습니다.위상 교대를 능숙하게 활용하여 엔지니어는 파급 효과를 줄여 DC 출력의 전반적인 품질을 향상시킬 수 있습니다.

이러한 정교한 디자인은 특히 잔물결 감소가 중요하지만 광범위한 필터링 구성 요소의 공간이 제한되는 고출력 응용 분야에서 특히 유리합니다.펄스 수를 늘리면 DC 출력이 부드럽고 전력 시스템의 효율성과 신뢰성이 향상되어 강력하고 일관된 전기 성능이 필요한 까다로운 환경에 이상적입니다.

다상 정류기 기술의 이러한 발전은 물리적, 경제적 제약을 관리하면서 복잡한 전기 요구 사항을 충족시키는 데 특정 단계를 나타냅니다.고급 회로 구성을 통한 펄스 수의 전략적 증가는 정류기 시스템을 최적화 할뿐만 아니라 전기 공학에서 지속적인 혁신의 중요성을 강조하여 현대 도전을 해결하고 극복합니다.

정류기의 응용 및 사용

텔레비전, 라디오 및 컴퓨터 :이 일반적인 가정용 전자 장치는 일반적으로 AC 매장에 연결되어 있어도 안정적인 DC 전력을위한 정류기에 의존합니다.정류기는 적절한 무선 기능을 보장하기 위해 신호 감지에 사용됩니다.

전화 충전기 : 정류기는 벽회에서 AC를 모바일 장치를 충전하는 데 필요한 DC로 AC를 변환합니다.

기계 및 제어 시스템 : 산업용 기계 및 자동화 된 공정은 일관된 DC 전력을 위해 정류기에 의존합니다.

통신 : 셀 타워 및 데이터 센터와 같은 장비는 안정적인 전원 공급 장치를 유지하기 위해 정류기에 의존합니다.

용접 장비 : 용접 기계가 정밀 작업을 위해 필요한 DC 전력으로 작동하도록합니다.그들은 용접 공정에 좋은 편광 전압을 공급합니다.

전기 자동차 (EV) 및 철도 : 정류기는 AC를 충전소 또는 오버 헤드 라인에서 추진 시스템을위한 유용한 DC 전력으로 변환합니다.

태양열 인버터 :이 장치는 정류기를 사용하여 태양 전지판으로 생성 된 DC를 AC로 변환하여 가정 및 그리드 사용에 적합합니다.

의료 기기 : MRI 기계 및 X- 선 발생기는 정확한 DC 전력을 위해 정류기에 의존합니다.

항공 시스템 : 항공 전자, 조명 및 기타 온보드 시스템의 전력을 전환합니다.

레이더 시스템 : 정류기는 전원 공급 장치와 신호 처리에 사용됩니다.

결론

정류는 최적의 효율로 작동하는 다양한 유형의 전기 시스템 및 장치에 중요합니다.가정용 조광기에 사용되는 간단한 반파 정류기에서 산업 기계의 복잡한 다리 교량 정류기에 이르기까지 각 유형은 AC를 사용 가능한 DC 전력으로 변환하는 데있어 역할을합니다.우리는 다양한 정류기 유형의 기술적 세부 사항과 운영 원리를 탐색하여 이점과 한계를 강조했습니다.다양한 구성 요소 및 회로 설계의 기능을 검토함으로써 전원 공급 장치를 안정화하고 장치 성능을 향상시키는 데있어 정류기의 역할을 인식합니다.정류기 기술, 특히 다상 시스템에서 진행중인 발전은 효율성과 공간 문제를 해결하면서 전력 요구가 증가하는 것을 목표로하는 동적 필드를 강조합니다.소비자 전자 제품에서 의료 시스템에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 정류기의 통합은 현대 기술에서 다른 역할을 강조합니다.이 기사는 미래의 발전을 예상하여 전문가와 애호가에게 점점 더 전기화 된 세상에서 혁신 할 지식을 제공합니다.

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. 정류기의 작동 원리는 무엇입니까?

정류기는 주로 교대 전류 (AC)를 직류 (DC)로 변환하는 기능을합니다.이 과정은 충전 배터리, DC 모터 작동 및 전자 회로 전원과 같은 DC 전원이 필요한 다양한 전기 응용 분야에서 기본적입니다.정류기는 다이오드와 같은 반도체 장치를 사용하여이를 달성하여 전류가 한 방향으로 만 흐를 수 있습니다.결국, 다이오드는 AC 신호의 일부 (파형의 양 또는 음의 절반)의 일부를 차단하거나 두 반쪽을 단일 방향으로 흐르도록 수정하여 DC를 생성합니다.

2. 정류기는 AC를 DC로 어떻게 변환합니까?

AC를 DC로 변환하면 AC 전압이 반파, 전파 및 브리지 정류기와 같은 특정 구성으로 배열 된 하나 이상의 다이오드를 통과 할 수 있습니다.반파 정류기에서 AC 파형의 절반 만 통과하여 다른 절반을 효과적으로 차단할 수 있습니다.반면에 전파 정류기는 여러 다이오드를 사용하여 AC 파형의 음의 절반을 양수로 반전시켜 전체 파형이 출력에 기여할 수있게합니다.브리지 정류기는 브리지 구성에 배열 된 4 개의 다이오드를 사용하여 AC 입력의 두 절반을 사용하여보다 일관되고 더 높은 전압 DC 출력을 제공 하여이 프로세스를 향상시킵니다.

3. 정류기 회로의 주요 기능은 무엇입니까?

정류기 회로의 주요 기능은 AC 입력으로부터 꾸준한 DC 출력을 생성하는 것입니다.이것은 안정적인 DC 전력이 필요한 응용 프로그램에서 필요합니다.AC를 DC로 변환하는 것 외에도 정류기는 커패시터 및 인덕터와 같은 구성 요소를 사용하여 출력을 평활화시키는 데 도움이되므로 출력 전류의 잔물결을 줄여서 더 균일하게 만듭니다.

4. 정류기가 실패하게하는 원인은 무엇입니까?

정류기 고장은 열 응력, 전기 오버로드 및 구성 요소 마모와 같은 여러 요인에서 발생할 수 있습니다.과도한 전류 흐름 또는 열악한 냉각으로 인한 과열은 다이오드의 반도체 재료를 손상시킬 수 있습니다.전기 서지는 다이오드의 전압 공차를 초과하여 고장을 초래할 수 있습니다.마찬가지로 장기간 사용하면 다이오드와 관련 구성 요소를 마모하여 효율성과 수명을 줄일 수 있습니다.

5. 정류기의 예는 무엇입니까?

정류기의 일반적인 예는 가정용 전력 공급 장치에 사용되는 브리지 정류기입니다.이 유형의 정류기는 메인 전원 공급 장치에서 AC 입력을 DC 출력으로 변환 한 다음 랩톱 및 휴대 전화와 같은 장치를 충전하는 데 사용되어 일상적인 전자 장치에서 실제 응용 프로그램을 보여줍니다.

6. 최고의 정류기 회로는 무엇입니까?

"최상의"정류기 회로는 원하는 효율, 비용 및 복잡성과 같은 요소를 포함하여 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.일반적으로 브리지 정류기는 AC 파형의 두 절반을 효율적으로 활용하여 반파 및 전파 정류기에 비해 출력 전압이 높고 잔물결이 적기 때문에 대부분의 표준 응용 분야에서 우수한 것으로 간주됩니다.고정밀 애플리케이션의 경우 추가 스무딩 및 조절 단계가있는 복잡한 다단 정류기 회로를 사용하여 매우 안정적인 DC 출력을 보장 할 수 있습니다.