Q78
사이리스터
구조
SCR(사이리스터)의 기본 구조로 옳은 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
SCR 구조
SCR은 P-N-P-N 4층 반도체로 접합(J1·J2·J3) 3개를 가집니다.
단자는 애노드(A)·캐소드(K)·게이트(G) 3개입니다. PNP·NPN 두 트랜지스터의 정귀환(래칭) 구조로 등가화됩니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
SCR 구조
SCR은 P-N-P-N 4층 반도체로 접합(J1·J2·J3) 3개를 가집니다.
단자는 애노드(A)·캐소드(K)·게이트(G) 3개입니다. PNP·NPN 두 트랜지스터의 정귀환(래칭) 구조로 등가화됩니다.
Q79
사이리스터
단자
사이리스터의 3단자에 해당하지 않는 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
SCR 3단자
SCR은 애노드(A)·캐소드(K)·게이트(G) 3단자입니다. 베이스·이미터·컬렉터는 트랜지스터(BJT)의 단자입니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
SCR 3단자
SCR은 애노드(A)·캐소드(K)·게이트(G) 3단자입니다. 베이스·이미터·컬렉터는 트랜지스터(BJT)의 단자입니다.
Q80
사이리스터
점호
SCR을 도통(turn-on, 점호)시키는 조건으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
점호 조건
SCR은 애노드(+)·캐소드(−) 순바이어스 상태에서 게이트에 (+)게이트 전류(\(I_G \ge I_{GT}\))를 주면 도통합니다.
한번 점호되면 게이트 신호를 제거해도 계속 도통합니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
점호 조건
SCR은 애노드(+)·캐소드(−) 순바이어스 상태에서 게이트에 (+)게이트 전류(\(I_G \ge I_{GT}\))를 주면 도통합니다.
한번 점호되면 게이트 신호를 제거해도 계속 도통합니다.
Q81
사이리스터
소호
도통 중인 SCR을 소호(turn-off)시키는 방법으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
소호 조건
SCR은 게이트로 끌 수 없습니다(GTO는 가능). 애노드 전류를 유지전류 \(I_H\) 이하로 낮추거나 애노드 전압을 0/역으로 만들어야 소호됩니다.
실제로는 강제전류(轉流) 회로나 교류 영점에서 자연 소호됩니다.
SCR은 게이트로 끌 수 없습니다(GTO는 가능). 애노드 전류를 유지전류 \(I_H\) 이하로 낮추거나 애노드 전압을 0/역으로 만들어야 소호됩니다.
실제로는 강제전류(轉流) 회로나 교류 영점에서 자연 소호됩니다.
Q82
사이리스터
유지전류
SCR에서 도통 상태를 유지하기 위해 흘러야 하는 최소 애노드 전류를 무엇이라 하는가?
💡 해설 보기
유지전류 vs 래칭전류
• 유지전류 \(I_H\): 도통을 유지하는 최소 애노드 전류
• 래칭전류 \(I_L\): 게이트 제거 후에도 도통이 래칭(자기유지)되는 데 필요한 최소 전류
일반적으로 \(I_L \gt I_H\)입니다.
• 유지전류 \(I_H\): 도통을 유지하는 최소 애노드 전류
• 래칭전류 \(I_L\): 게이트 제거 후에도 도통이 래칭(자기유지)되는 데 필요한 최소 전류
일반적으로 \(I_L \gt I_H\)입니다.
Q83
사이리스터
위상제어
단상 SCR 위상제어 정류회로에서 점호각 \(\alpha\)를 크게 하면 부하의 평균 직류전압은?
💡 해설 보기
위상제어
점호각 \(\alpha\)가 커질수록 SCR이 늦게 도통하여 도통구간이 줄어들고 평균전압 \(E_d\)가 감소합니다.
단상 전파: \(E_d=0.9E\cdot\dfrac{1+\cos\alpha}{2}\). \(\alpha=0\)이면 다이오드 정류와 같은 최대값입니다.
점호각 \(\alpha\)가 커질수록 SCR이 늦게 도통하여 도통구간이 줄어들고 평균전압 \(E_d\)가 감소합니다.
단상 전파: \(E_d=0.9E\cdot\dfrac{1+\cos\alpha}{2}\). \(\alpha=0\)이면 다이오드 정류와 같은 최대값입니다.
Q84
사이리스터
위상제어
단상 반파 위상제어 정류회로(저항부하)에서 점호각 \(\alpha=0\)일 때 직류 평균전압은? (실효값 \(E\))
💡 해설 보기
단상 반파 평균전압
점호각 \(\alpha=0\)이면 다이오드와 동일하므로 단상 반파 \(E_d=0.45E\)입니다.
일반식 \(E_d=\dfrac{\sqrt2 E}{2\pi}(1+\cos\alpha)=0.45E\cdot\dfrac{1+\cos\alpha}{2}\).
점호각 \(\alpha=0\)이면 다이오드와 동일하므로 단상 반파 \(E_d=0.45E\)입니다.
일반식 \(E_d=\dfrac{\sqrt2 E}{2\pi}(1+\cos\alpha)=0.45E\cdot\dfrac{1+\cos\alpha}{2}\).
Q85
사이리스터
계열소자
게이트 신호로 turn-on뿐 아니라 turn-off도 가능한 사이리스터는?
💡 해설 보기
GTO(Gate Turn-Off thyristor)
일반 SCR은 게이트로 끌 수 없지만 GTO는 게이트에 (−)펄스를 주어 소호(turn-off)까지 게이트로 제어할 수 있습니다.
LASCR은 빛으로 점호, DIAC은 양방향 2단자 트리거 소자입니다.
일반 SCR은 게이트로 끌 수 없지만 GTO는 게이트에 (−)펄스를 주어 소호(turn-off)까지 게이트로 제어할 수 있습니다.
LASCR은 빛으로 점호, DIAC은 양방향 2단자 트리거 소자입니다.
Q86
사이리스터
계열소자
양방향(AC 양극성)으로 전류를 제어할 수 있는 3단자 사이리스터는?
💡 해설 보기
TRIAC
TRIAC은 역병렬 SCR 2개와 등가인 양방향 3단자 소자로 교류 양(+)·음(−) 반파를 모두 제어합니다(조광기·속도제어).
SCR·GTO·LASCR은 단방향, DIAC은 양방향이지만 2단자(트리거용)입니다.
TRIAC은 역병렬 SCR 2개와 등가인 양방향 3단자 소자로 교류 양(+)·음(−) 반파를 모두 제어합니다(조광기·속도제어).
SCR·GTO·LASCR은 단방향, DIAC은 양방향이지만 2단자(트리거용)입니다.
Q87
사이리스터
응용
SCR을 이용한 전력변환장치 중 직류를 교류로 바꾸는 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
전력변환 분류
• 컨버터/정류기: AC→DC
• 인버터: DC→AC
• 초퍼: DC→DC
• 사이클로컨버터: AC→AC(주파수 변환)
모두 SCR 등 사이리스터로 구성할 수 있습니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
전력변환 분류
• 컨버터/정류기: AC→DC
• 인버터: DC→AC
• 초퍼: DC→DC
• 사이클로컨버터: AC→AC(주파수 변환)
모두 SCR 등 사이리스터로 구성할 수 있습니다.
Q88
사이리스터
V-I특성
그림은 SCR의 순방향 V-I 특성곡선이다. 점 ㉮에서 SCR이 차단에서 도통으로 급격히 넘어가는데, 이 전압을 무엇이라 하는가?
💡 해설 보기
브레이크오버 전압
게이트 신호가 없을 때 순방향 전압을 높이면 ㉮점(브레이크오버 전압 \(V_{BO}\))에서 J2 접합이 항복하여 도통합니다.
게이트에 전류를 주면 더 낮은 전압에서도 점호되므로 게이트 전류가 클수록 \(V_{BO}\)가 낮아집니다.
게이트 신호가 없을 때 순방향 전압을 높이면 ㉮점(브레이크오버 전압 \(V_{BO}\))에서 J2 접합이 항복하여 도통합니다.
게이트에 전류를 주면 더 낮은 전압에서도 점호되므로 게이트 전류가 클수록 \(V_{BO}\)가 낮아집니다.
🧮 공학계산기
0
계산 기록
SI ×10ⁿ