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공조냉동기계기사 시운전 및 안전관리 · 정류기와 전력변환

Rectifiers and Conversion

정류는 교류를 한 방향으로만 흐르는 맥동 직류로 바꾸는 일이고, 요즘은 다이오드 · 사이리스터 같은 반도체 정류기가 대부분이다. 반파 정류는 음의 반 주기를 버려 평균 전압이 Vm/π(최댓값의 약 0.318배)이고, 전파 · 브리지 정류는 두 반 주기를 모두 써서 2Vm/π(약 0.637배)이다. 전파는 중간탭 변압기와 다이오드 2개로, 브리지는 다이오드 4개로 같은 파형을 얻는다. 그림은 흐린 입력 교류 위에 정류 출력(주황)과 그 평균(파란 점선)을 그린 것이고, 반파 · 전파 · 브리지 버튼에 따라 출력과 평균 높이가 바뀐다.

정류기의 갈래와 파형

정류기

정류기의 갈래
이름특징
반도체다이오드 · 사이리스터, 지금의 주류
수은예전에 쓰던 방전형 정류기
회전변류기전동기 · 발전기를 한 축에 묶어 교류를 직류로
교류 정류자기정류자로 교류를 받는 회전기

파형 고르기

💡 관찰
①반파는 반 주기만 써서 평균이 Vm/π
②전파 · 브리지는 두 반 주기를 한 방향으로 써서 평균이 2Vm/π
③맥동률은 반파 약 121 %, 전파 약 48 % 로 전파가 훨씬 매끄럽다
④출력 쪽 콘덴서 · 리액터 필터가 맥동을 더 줄인다

평균과 실효

파고율
파고율 = 최대값실효값
정현파는 √2
📏 냉동 · 공조와의 연결
①냉동기 인버터는 교류를 정류해 직류로 만든 뒤 다시 원하는 주파수의 교류로 바꾼다
②수은 정류기는 지금은 거의 쓰지 않는 옛 기기
③회전변류기는 회전기로 교류를 직류로 바꾼다
④전파 정류의 평균은 실효값의 약 0.9배

시험 포인트와 기출 유형

🎯 시험 포인트
①정류기(회전변류기 · 반도체 · 수은 · 교류 정류자기)
②반파 / 전파 / 브리지
③반파 평균 Vm/π, 전파 평균 2Vm/π
④맥동률: 반파 약 121 %, 전파 약 48 %
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 브리지 정류에 쓰는 다이오드 수는? (답: 4)
②[기출유형] 반파와 전파의 차이는? (답: 음의 반 주기를 버리느냐 함께 쓰느냐)
③[기출유형] 단상 전파 정류의 평균 전압은? (답: 2Vm/π, 실효값의 약 0.9배)

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