다이오드 정류회로 [ 2.유도성 부하 ]

반파회로의 저항에 직렬로 인덕터를 적용한 회로의 특성을 알아보도록 하겠습니다.

유도서우 리엑턴스는 저항에 90도의 위상차를 가지고 있기 때문에 저항과 유도성리엑턴스의 비율에 따라 저항에 비해 전류의 위상이 느려지는 특성을 가지고 있습니다.

 

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인덕터에 의해 전류가 전압에 비해 위상이 느려지고 커패시터에 의해 전류의 위상이 전압에 비해 빨라지는데 이러한 이유는 아래와 같습니다.

다음으론 위의 느려진 위상에 의해 출력전류가 0이 되는 시점을 분석하고 정상상태와 과도상태 분석해 보도록 하겠습니다.

정상상태와 과도상태의 분석을 하기 위해선 시정수의 개념이 필요합니다.

RL부하에서 시정수의 경우 L/R인데 이는 페러데이의 법칙에 따라 나온 전압식과 옴의 법칙의 전압식의 합으로 나타낼 수 있는데 이 식을 풀기 위해선 비선형 미분방정식을 구해야 하면 particular solution과 general solution의 합으로 구해야 하는데 복잡하고 힘들기 때문에 라플라스 변환을 통해 t-space의 비선형을 복소수 평면의 대수방정식으로 표현 한 후

(헤비사이드의 부분분수 식) i(t)의 식을 구한 후 역 라플라스 변환을 통해 구하면 아래

빨간 박스의 결과로 나오게 됩니다.

여기서 L/R인 이유는 <R-L회로에서의 시정수>에서 순수저항일 때 y축이 1이 되는 시점의

t를 구하면 RL부하에서 63.2%가 되는 시점이 시정수 입니다.

이어서 유도성 부하에서의 출력 전압의 평균값은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.