전력전자 - 파형과 시뮬레이션 {{단상 반파정류, 사이클로변환기,단상 브리지 전파정류,브릿지,교류제어,출력파형,전력전자,시뮬레이션}}

1. 단상 반파정류 회로 및 동작 원리

단상 반파정류회로는 교류전력을 직류전력으로 변환하는 기본적인 전력전자 회로이다. 이 정류회로는 한 개의 다이오드를 이용하여 교류 전원의 한 반주기 동안만 전류가 흐르도록 하는 구조로 이루어져 있다. 일반적으로 교류전압은 사인파 형태를 띠며, 정격 전압이 220V인 한국의 경우, 최대 전압은 약 311V(피크값)이다. 반파정류는 이러한 교류 전압의 플러스 또는 마이너스 반주기 중 하나만을 선택적으로 활용하여 직류 출력으로 변환하는 방식이며, 반주기 동안 다이오드가 순방향으로 동작하여 전류를 통과시키고, 음수 반주기 동안에는 차단된다.

회로의 작동 원리는 교류전압이 양의 최대치일 때 다이오드가 순방향바이어스되어 전류가 흐른다. 이때 부하에는 전류가 흐르고, 출력전압은 거의 최대값에 가까워진다. 반면, 교류전압이 음의 최대치일 때 다이오드는 차단되고, 전류는 흐르지 않으며 출력 전압은 0V가 된다. 따라서 출력 파형은 원래 교류파 모양에서 절반만이 통과하는 형태인 사인파의 양의 반주기만 남게 된다. 이는 전력 손실이 적지만, 직류전압이 원래 교류전압의 정격값보다 낮아지는 점이 특징이다…