[전자회로] 브릿지 다이오드란? 브릿지 다이오드의 동작원리와 역할

오늘은 다이오드 회로 중 하나인 '브릿지 다이오드(Bridge Diode)'에 대해서 다뤄보겠습니다.

 

AC 전원을 사용하는 제품 전원부 초단에 많이 활용하는 것이 '브릿지 다이오드'입니다. 

실무에 많이 사용되는 만큼 정확하게 알아야겠죠? 

 

브릿지 다이오드 바로 가시죠!

 

※다이오드란? 쉽게 이해하기

[전자회로] 다이오드란? 다이오드의 구조, 다이오드의 동작원리

 

※다이오드의 역할 한 방에 이해하기

[전자회로] 다이오드의 특성과 다이오드의 종류와 역할

 

 

1. '브릿지 다이오드(Bridge diode)'란?

 

브릿지 다이오드 회로

 

브릿지 다이오드란, 브릿지 다이오드(Bridge diode) 혹은 브릿지 정류기(Bridge rectifiter)라고도 부르며, 4개의 다이오드를 브릿지 형태로 연결한 회로를 말합니다.

브릿지 다이오드는 (+) 극성의 전압 혹은 (-) 극성의 전압이 입력되어도, 전부 동일한 극성으로 출력하는 특징이 있습니다.

다른 표현으로, 전파 정류기라고도 표현합니다. 

 

2. 브릿지 다이오드 동작 원리

 

 

위의 그림처럼 브릿지 다이오드에 AC 전압이 인가가 될 경우, Vout 파형은 어떻게 되는지 설명드리겠습니다.

먼저 브릿디 다이오드의 동작 원리를 이해하기 위해선 (+) 극성의 전압이 인가될 경우와 (-) 극성의 전압이 인가될 경우를 나눠서 이해해야 합니다.

 

 

1) (+) 극성이 인가될 경우

 

(+)극성이 인가가 될 경우, 전류의 흐름은 위의 그림과 같습니다.

따라서, 다이오드는 순방향으로만 전류를 흐르게 하기 때문에 D2, D3이 ON 되며, D1, D4는 OFF가 됩니다.

즉, Vout은 Vin이 출력됩니다.

 

 

2) (-) 극성이 인가될 경우

 

(-) 극성이 인가가 될 경우, 전류의 흐름은 위의 그림과 같습니다.

따라서, 다이오드는 순방향으로만 전류를 흐르게 하기 때문에 D1, D4가 ON 되며, D2, D3은 OFF가 됩니다.

즉, Vout은 -Vin이 출력됩니다.

 

정리하자면, 브릿지 다이오드는 인가 전원의 극성 (+), (-)에 따라 다이오드가 대각선으로 한 쌍을 이루어 ON, OFF 되면서, 전부 동일한 극성으로 정류합니다. 

 

 

3. 브릿지 다이오드와 정류 다이오드 차이점

 

사진 출처 - Tech Web

 

위의 그림처럼, 브릿지 다이오드는 전파 정류기 역할을 하고 일반 다이오드(정류 다이오드)는 반파 정류기 역할을 합니다.

전파 정류의 경우, (-) 입력 전압 또한 (+) 전압으로 출력하기 때문에, 반파 정류기보다 두 배의 효율을 가지고 있습니다.

(반파 정류기의 경우 (-) 입력 전압이 인가되면 다이오드가 OFF 되어 출력 전압이 0이 됩니다.)

 

정류된 출력 전압은 커패시터를 통해서 충전되고 LOAD를 통해서 방전을 반복하면서 평탄화가 진행됩니다. 

출력 전압의 주기가 짧으면 짧을수록 충방전을 더 많이 반복하게 되어 출력 Ripple 전압이 더 작아지게 됩니다.

따라서 전파 정류의 경우가 반파 정류의 경우보다 출력 Ripple 전압이 작게 됩니다. 출력 Ripple 전압은 작을수록 좋습니다. 

이러한 특징 때문에 AC 제품 전원단에 브릿지 다이오드를 통해 전파 정류하여 효율과 Ripple 전압을 낮추는 방식으로 빠짐없이 들어갑니다.

 

 

오늘은 브릿지 다이오드의 개념과 동작 원리에 대해서 알아봤습니다.

브릿지 다이오드 하면 예전에 신입으로 직무 면접을 봤을 때가 생각나는데요,,

면접 질문 중 하나가 "브릿지 다이오드에 대해서 아는 대로 말해보세요"였습니다.

그때 당시 정말 아는 데로 간단하게 설명드리고 넘어갔었는데요.

집에 와서 다시 공부했던 기억이 새록새록나네요 :)

 
 
오늘도 좋은 하루 보내시고 항상 건강하세요!! :)