교류전류를 직류전류로 바꿔주는 다이오드의 역할

발전소에서 생산하는 전기는 전류의 방향이 1초에 60회 정도로 바뀌는 교류전류을 생산합니다. 그 전류를 가정에서 사용하려면 220V의 전압으로 낮추어 전기를 공급하지만 역시 교류전류로 변함이 없습니다.

전열기구나 가전제품 등에 사용되는 모터는 교류전류를 그대로 사용하지만 가전제품 중 모터에 공급하는 전기를 제외하고 교류전류를 직류전류로 바꾸어서 따로 공급을 합니다. 가전제품에는 반도체를 내장한 컨트롤 박스가 있어 이곳에서 사용되는 전류는 직류전류를 사용합니다.

교류전류를 직류전류로 바꾸기 위해 다이오드라는 일종의 반도체 부품이 사용됩니다. 다이오드의 종류도 여러가지가 있지만 오늘은 교류전류를 직류로 바꾸는 다이오드가 우리생활 주변에 가깝게 있는 것을 확인하여 보겠습니다.

컴퓨터의 전원을 공급하는 파워 서플라이에 사용 된 다이오드

다이오드 전자 소자는 정방향으로 흐르는 전류는 통과 시키고 역방향으로 흐르는 전류는 차단하는 역할을 합니다. 컴퓨터 같은 경우는 파워 서플라이 라는 장치를 통해서 AC 220V를 DC12V 와 DC 5V 로 변환해서 사용합니다.

파워 서플라이에 사용되는 다이오드는 컴퓨터의 특성상 안정된 전류와 전압을 공급해야 하기 때문에 콘텐서라는 맥동전류를 안정화시키는 부품이 더 필요합니다. 이 콘텐서는 다이오드에서 직류로 변환하면서 불규칙한 전류를 컴퓨터에 적합한 전류로 안정화시키는 부품에 속합니다.

다이오드는 전류를 변환하면서 많은 열이 발생합니다. CPU쿨러 처럼 열을 발산하기 위해 냉각팬이 달려 있어 열을 식혀줍니다. 다이오드가 붙은 알루미늄판은 냉각효율을 높이는 작용을 합니다.

아래 사진들은 몇일 전 컴퓨터의 내부를 청소하면서 파워 서플라이를 열어 깨끗하게 먼지를 털면서 부품의 소자들을 살펴보았습니다.

컴퓨터에 전원을 공급하는 파위 서플라이에 사용 된 다이오드를 알아보았고 다이오드가 사용되는 오래 된 자동차배터리 충전기에 사용 된 다이오드를 충전기 내부를 청소하면서 찾아보았습니다. 오래 된 충전기는 다이오드가 고장이 나서 새 부품으로 교환한 기억이 있어 다이오드의 역할을 정확하게 알게 된일이 있었답니다.

                        다이오드 심볼

배터리충전기에 사용된 다이오드 역시 가정용 220볼트 전압의 교류전류를 12볼트 또는 24볼트 직류전류로 바꾸는 역활을 합니다. 배터리충전기의 내부를 살펴보니 컴퓨터에 사용되는 파워 서플라이 처럼 부품이 복잡하지 않고 단순한 것이 특징입니다.

직류로 바뀐 전류를  10볼트로 남아있는 방전된 배터리에 충전을 시작하지 14볼트로 교류전류가  직류전류로 바뀌어 충전이 되는 것을 확인하게 됩니다. 다이오드라는 부품이 있어 가능한 일입니다.

아래 사진을 보면서 파워 서플라이와 배터리충전기에 사용 된 다이오드를 살펴보고 자동차에서 직접 충전되는 전압이 몇 볼트로 충전이 되고 있을까? 배터리의 전압을 체크하는 장치를 사용하여 알아봅니다.

몇일 전 컴퓨터의 내부를 청소하면서 파워 서플라이를 열어 청소하였습니다.

파워 서플라이를 열어 보면 내부가 복잡합니다.

좌측 아래 둥근 원통 2개가 콘덴서입니다. 이 부품이 다이오드에서 직류로 변환하면서 불규칙한 전류를 컴퓨터에 적합한 전류로 안정화시키는 부품에 속합니다.

다이오드에서 직류로 변환 된 전류가 필요한 곳에 접합한 전압으로 공급하는 배선입니다.

다이오드가 붙은 알루미늄판은 냉각효율을 높이는 작용을 합니다. 여기 까지 컴퓨터에 전원을 공급하는 파워 서플라이에 사용되는 다이오드와 콘덴서에 대하여 알아보았습니다.

배터리 충전기에 사용 된 다이오드에 대하여 알아봅니다.

다이오드가 사용되는 오래된 자동차배터리 충전기에 사용된 다이오드를 내부를 청소하면서 찾아보았습니다. 방전된 배터리에 충전을 하는 전압이 13볼트로 확인이 됩니다. 배터리 충전기를 10년넘어 사용한것 같습니다.

배터리 충전기에 사용된 다이오드 부품입니다. 새 제품때 교환한 적이 있어 다이오드의 역할을 잘 알고 있습니다. 역시 방열을 위해 냉각효율이 좋은 알루미늄판에 설치를 하였습니다.

전류를 바꾸어 주는 다이오드 부품을 가깝게 촬영한것입니다. 다이오드의 종류는 발광다오드를 포함하여 많은 종류가 적합한 곳에 필요한 다이오드가 따로 있습니다.

배터리 충전기에서는 전압이 8볼트를 보여주지만 -선을 연결하면 충전이 되면서 13볼트로 올라갑니다.

방전 된 배터리에 -선을 연결하면 충전이 시작 되면서 13볼트로 전압이 올라가 면서 정상적으로 충전이 됩니다.

자동차에서 전기를 충전하는 과정을 알아봅니다.

자동차에서 사용하는 전기도 발전기에서는 교류전류가 생산되지만 레규레터에 작용으로 직류로 변환되어 사용하고 모자라는 배터리에 충전이 반복적으로 이루집니다.

배터리의 전압이 시동을 걸지 않았을 때 12볼트를 전압을 체크하는 장치가 알려줍니다. 시동을 걸면 14볼트로 상승하면서 충전이 되는 것을 보면 발전기가 전력을 생산하고 있다는 것을 알수 있습니다.

배터리가 방전되는 원인의 하나도 발전기에서 고장이나면 충전이 이루어지지 않아 배터리만 따로 충전하여 쓰는 것을 봅니다. 발전기도 고장이 나므로 발전량이 없으면 수리를 해야 합니다.
이때 고장여부를 알수있는 전압을 체크하는 장치의 긴요한 사용처 입니다.

시동을 걸면 14볼트로 상승하면서 충전이 되는 것을 볼수 있습니다.