브리지 정류기

브리지 정류기는 4개의 다이오드를 사용하여 AC 파형의 양쪽 반구를 하나의 극성으로 전환시켜 부하가 단일 극성을 인식하도록 하는 회로입니다. 즉, 중앙 탭 변압기 없이도 교류를 맥동하는 DC로 변환합니다. 다이오드는 쌍으로 전도하여 음의 반주기를 뒤집어 부하를 통과하는 전류 흐름이 항상 같은 방향으로 흐르도록 합니다. 반파 정류기에 비해 브리지는 두 반주기를 모두 사용하므로 동일한 라인 주파수에 대해 평균 DC 전압은 높고 리플 전압은 낮습니다. 이 방식은 손실을 완전히 제거하지는 못하지만(두 개의 다이오드가 항상 전도 경로에 존재함), 입력 파형을 더 효율적으로 활용하고 출력 품질을 향상시킵니다. 부하 저항에 배치된 커패시터는 필터 역할을 하여 맥동하는 출력을 보다 사용 가능한 DC 공급으로 부드럽게 만듭니다.

정격 및 열 제한
정류기 선택은 전압, 전류 및 열 제한으로 시작됩니다. 피크 역전압 정격은 과도 전압을 포함한 최대 AC 입력값을 초과해야 합니다. 정격 전류는 정상 상태 부하와 시동 서지를 모두 커버해야 합니다. 특히 대형 필터 커패시터의 경우 돌입 전류는 변압기 임피던스와 정전 용량에 따라 크게 달라지므로 단일 데이터시트 번호만으로는 모든 것을 알 수 없습니다. 열적으로 두 개의 다이오드가 각 하프 사이클을 전도하므로 브리지는 대략 다음과 같이 손실됩니다: P ≈ 2 × V_F × I_load 이것은 최종 답변이 아닌 유용한 첫 번째 추정치입니다. 순방향 전압은 온도와 전류에 따라 달라지며, 커패시터 입력 공급 장치는 부드러운 DC가 아닌 높은 피크 전류를 생성합니다. 이는 실제 손실이 예상보다 더 심할 수 있음을 의미합니다. 정상 상태 계산에서 멈추지 마세요. 반복적인 가열 및 냉각 주기는 특히 고전력 또는 냉각이 제대로 되지 않는 설계에서 납땜 조인트와 내부 연결에 피로를 줄 수 있습니다.

리플, 효율 및 라인 효과
커패시터 입력 필터의 경우 리플 전압의 대략적인 추정치는 다음과 같습니다. V_ripple ≈ I_load / (fC) 여기서 f는 전파 정류기의 경우 AC 주파수의 두 배입니다. 이는 비교적 일정한 부하 전류를 가정합니다. 실제 부하는 동적인 경우가 많으므로 측정된 리플은 일반적으로 더 높습니다. 효율성은 출력 전압에 따라 크게 달라집니다. 저전압 공급 장치에서는 고정 다이오드 강하가 전체 출력의 큰 부분을 차지하기 때문에 설계자는 이러한 경우 쇼트키 다이오드 또는 동기 정류를 사용하는 경우가 많습니다. 커패시터에 전류를 공급하는 브리지도 소스에서 부드러운 사인파 전류를 끌어오지 못합니다. 짧고 높은 피크의 전류를 끌어옵니다. 이로 인해 고조파가 발생하고 역률이 저하되며 노이즈가 발생하거나 업스트림 구성 요소에 스트레스를 줄 수 있습니다. 고전력 시스템에서는 이러한 동작으로 인해 추가 필터링 또는 역률 보정이 필요한 경우가 많습니다.