정류 다이오드 기본 (Rectifier diode)

Block the Flow of Current in One Direction

다이오드는 전류를 한 방향으로만 흐르도록 해주는 부품입니다. 전류가 흐르는 방향에 대해서는 매우 적은 저항을 가지며, 반대방향에 대해서는 매우 높은 저항을 가지는 형태입니다. 따라서 전류를 흐르지 않게 하는 경우에도 미세하게나마 누설되는 전류가 존재합니다.

여러 종류의 다이오드가 존재하지만, 가장 흔히 사용되는 정류 다이오드(Rectifier diode)를 다루겠습니다.

간단한 예로 위 회로를 살펴보겠습니다. 다이오드는 두개의 연결핀을 가지고 있습니다. 하나는 anode(아노드)이고 다른 하나는 cathode(캐소드)입니다. 아노드에 캐소드보다 높은 전압이 걸리면 정방향으로 연결된 것이고, 전류를 흐르게 합니다.

전압(V)과 전류(I)에 영향을 받는 일반적인 저항과는 다르게, 다이오드에 흐르는 전류의 양과 관계없이 전압강하는 일정합니다. 다이오드의 종류에 따라 다르지만 대개 0.5V의 전압강하가 발생합니다. 위 회로에 흐르는 전류를 계산하면 아래와 같습니다.

만약 아래 그림과 같이 캐소드에 더 높은 전압이 걸리면 전류는 흐르지 않게 됩니다.

전류를 한 방향으로만 흐르도록 하는 다이오드의 특성은, 아래 그림과 같이 AC전압을 DC로 변환할 때 사용될 수 있습니다.

위 그림과 같은 효과를 정류(Rectification)라고 합니다. 위 오른쪽 그림에서 전압은 0V 가까이를 왔다갔다 하기 때문에 온전한 DC 전압의 형태를 띄고 있지는 않습니다. 이를 보완하기 위해서 커패시터를 사용하여 전압이 널뛰는 것을 완만하게 만듭니다.

다이오드의 용량은 특이하게도 제조사별 부품번호로 식별됩니다.

정방향 전압(Vf)는 다이오드를 정방향으로 연결한 경우 다이오드의 전압강하량을 의미합니다. DC-Blocking 전압은 다이오드를 역방향으로 연결할 경우 차단가능한 전압의 최대량을 의미합니다. 차단가능한 전압의 최대량을 초과하면 다이오드는 파손될 수 있습니다. 회복시간(Recovery Time)은 정방향-역방향 전환이 얼마나 빨리 이루어질 수 있는지를 나타냅니다.

끝.