빅초이의 자본주의생존기

1. 정류기: 전력을 제어하기 위한 반도체 소자를 이용하여 교류를 직류로 변환하는 장치.
2. PN 접합 다이오드: P형 반도체와 N형 반도체를 접합하여 만든 소자로, 특정 방향으로만 전류가 흐르게 함. 이를 통해 교류를 직류로 변환할 수 있음.
3. SCR (실리콘 제어 정류기): 플러스와 마이너스 전압을 걸고 게이트에 신호를 주면 도통되는 소자. 도통된 이후에는 신호를 끊어도 계속 도통 상태를 유지하며, 반대로 전압을 걸거나 유지 전류 이하로 전류를 흐르게 하면 꺼짐.

   

4. GTO (게이트 턴 오프): SCR과 유사하지만, 게이트 신호로 켜고 끌 수 있는 소자.

   

5. 트라이액(TRIAC): 양방향으로 전류를 흘릴 수 있는 소자. 교류를 제어할 수 있음.

   

6. 제너 다이오드: 제너 다이오드는 특정 역방향 전압(항복 전압)을 초과할 때 전류를 흐르게 하여 전압을 일정하게 유지하는 특성을 가지고 있다. 이를 항복 특성이라고 한다. 

   

예시

CPU가 5V에서 작동한다고 가정해보자. 만약 전압이 5V를 초과하면 CPU가 고장 날 수 있다. 이때 제너 다이오드를 사용하면, 전압이 6V를 초과할 때 전류가 흐르게 되어 과도한 전압을 막을 수 있다. 전압이 항복 전압을 초과하면 전류를 통과시켜 후미단의 중요한 소자를 보호한고, 전압을 일정하게 유지한다.

항복 특성

• 항복 전압: 특정 역방향 전압을 초과할 때 전류를 흐르게 하는 전압.
• 역방향 전압: 전압이 반대 방향으로 걸렸을 때, 제너 다이오드는 항복 전압 이상이 되면 전류를 통과시킴.

연습 문제 및 답변

1. PN 접합 다이오드의 주 기능은 무엇인가?
   • PN 접합 다이오드는 특정 방향으로만 전류가 흐르게 하는 정류 작용을 한다. 이를 통해 교류를 직류로 변환할 수 있다.
2. SCR이 도통 상태를 유지하기 위한 최소 전류를 무엇이라 하는가?
   • SCR이 도통 상태를 유지하기 위한 최소 전류를 유지 전류(holding current)라고 한다.
3. GTO와 SCR의 차이점을 설명하라.
   • SCR은 게이트에 신호를 주어 켤 수 있지만, 꺼질 때는 전류가 유지 전류 이하로 떨어지거나 역전압이 걸려야 한다. 반면 GTO는 게이트 신호로 켜고 끌 수 있어 더 자유롭게 제어할 수 있다.
4. 트라이액이 양방향으로 전류를 흐르게 할 수 있는 이유는 무엇인가?
   • 트라이액은 양쪽에 화살표가 있는 구조로, 양방향으로 전류를 흐르게 할 수 있다. 따라서 교류를 제어할 수 있다.
5. 제너 다이오드는 어떤 상황에서 전류를 흐르게 하는가?
   • 제너 다이오드는 역방향 전압이 항복 전압을 초과할 때 전류를 흐르게 하여, 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다.