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다음 정전압 회로에서 22[V]에서 30[V]까지 변화하는 입력전압 V… | [방송통신기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[방송통신기사 필기] 22년 2회차
다음 정전압 회로에서 22[V]에서 30[V]까지 변화하는 입력전압 VS를 가지고 있다. 조정된 제너 다이오드의 양단의 출력전압이 12[V]이고 부하저항이 140[Ω]에서 100[kΩ]까지 변한다면, 최대허용 직렬저항 RS는 약 얼마인가?
문제 이미지
1
117[Ω]
2
120[Ω]
3
123[Ω]
4
126[Ω]
해설

최대 허용 직렬저항은 입력전압이 가장 낮고 부하전류가 가장 클 때를 기준으로 구하며, 값은 약 117Ω이다.

그림은 전원 VSV_S 뒤에 직렬저항 RSR_S가 있고, 제너 다이오드 ZDZ_D와 부하 RLR_L이 병렬로 연결된 제너 정전압 회로이다. 입력 22V, 부하 140Ω일 때도 RSR_S로 부하전류를 모두 공급할 수 있어야 제너가 조정 상태를 유지한다.

최대 부하전류: IL(max)=12140≈85.7 mAI_{L(max)} = \dfrac{12}{140} \approx 85.7\,\text{mA}
최대 허용 직렬저항: RS(max)=VS(min)−VZIL(max)=22−120.0857≈116.7 ΩR_{S(max)} = \dfrac{V_{S(min)} - V_Z}{I_{L(max)}} = \dfrac{22 - 12}{0.0857} \approx 116.7\,\Omega

이상적인 제너(최소 동작 전류 0)로 볼 때 약 117Ω이 되며, 제너 최소 전류를 더하면 허용값은 이보다 더 작아진다. 120Ω·123Ω·126Ω은 이 상한보다 커서 입력 22V·부하 140Ω 조건에서 12V를 유지할 수 없다.

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