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다음 그림은 저항 R=20Ω, 전압 V=220\sqrt{2}\sin(1… | 전기기사 실기 2023년 2회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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다음 그림은 저항 R=20R=20Ω, 전압 V=2202sin⁡(120πt)V=220\sqrt{2}\sin(120\pi t) V, 변압기 권수비 1:1인 브리지 회로이다. 각 물음에 답하시오. (단, 직류측 평활회로는 없다.)

(1) 점선 안에 브리지 회로를 완성하시오.
(2) VdcV_{dc}의 평균전압[V]을 구하시오.
(3) R의 평균전류[A]를 구하시오.
문제이미지
해설
단상 전파(브리지) 정류회로.

(1) 다이오드 4개를 브리지로 결선. 변압기 2차 양단에서 두 다이오드는 (+)측 공통 캐소드, 나머지 둘은 (-)측 공통 애노드로 묶고 출력을 부하 R에 연결.

(2) 실효값 V=22022=220V=\frac{220\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=220 V.
단상 전파정류 직류 평균전압 Vdc=0.9 V=0.9×220=198V_{dc}=0.9\,V=0.9\times 220=198 V.

(3) I=VdcR=19820=9.9I=\frac{V_{dc}}{R}=\frac{198}{20}=9.9 A.


[해설]

다이오드 4개로 만드는 단상 전파(브리지) 정류회로로, 반주기마다 대각선 위치의 다이오드 두 개가 번갈아 도통해 부하에 한 방향 전류를 흘린다.

점선 안에서는 두 다이오드의 캐소드를 묶어 출력 (+) 단자에, 나머지 두 다이오드의 애노드를 묶어 (−) 단자에 잇는다.

변압기 2차 양단이 들어오는 두 점에는 캐소드 공통 쪽 다이오드 하나와 애노드 공통 쪽 다이오드 하나가 만나도록 각각 연결한다.

권수비가 1:1이라 2차 실효값은 전원과 같고, 전파정류 평균전압은 실효값의 0.9배다.
V=22022=220V=\dfrac{220\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=220[V]
Vdc=22πV=0.9×220=198V_{dc}=\dfrac{2\sqrt{2}}{\pi}V=0.9\times220=198[V]

부하 평균전류는 옴의 법칙으로 구한다.
I=VdcR=19820=9.9I=\dfrac{V_{dc}}{R}=\dfrac{198}{20}=9.9[A]

혼동 주의: 단상 반파정류의 평균전압은 0.45V이다.

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