이전글에서 전력전자파트에 프리뷰를 진행했습니다. 사실 전력전자 공학이란전기 에너지를 효율적으로 변환하고 제어하며 전달하는 데 필요한전자공학의 한 분야죠.전자소자를 이용하여 전력의 흐름을 제어함으로써 다양한 애플리케이션에서 전력의 효율적 사용을 가능하게 하는데 목적을 두는 기술로.
전력전자는 전력 변환 장치, 예를 들어 AC를 DC로 변환하는 정류기, DC를 DC로 변환하는 컨버터, DC를 AC로 변환하는 인버터 등을 설계하고 구현하는 데 사용된다 설명드렸습니다. 이러한 변환 장치는 전력의 형태를 변화시키는 동시에 시스템의 효율성을 최대화하고 안정적인 작동을 보장하기 위한 기술로 생각보다 오래 사용되어 왔죠.
문제는 이러한 전력전자를 공부하는 데 있어 사전지식이 상당히 많이 요구된다는 점입니다.예를 들어, 고효율 전력 변환 장치는 전력 손실을 줄이고 시스템 효율을 향상하기 위해서는 각소 자별 특징을 이해해야 하며 거기서 재료론으로 나아가야죠, 심지어는시스템 구현에 핵심적인 역할 위해 현대 공학과 산업 전반에서 필수적인 이해까지 아무튼 쉬운 분야는 아닙니다.
이번글에서는 전력전자에 대해서 논하기 위한 최소한에 기초에 대해서 다뤄볼 예정이니 잘 부탁드립니다.
전기공학을 논무료 카지노 게임 데 있어 물리량은 전기 현상을 정량적으로 표현하고 이를 분석하기 위한 개념입니다.
사실 물리량들을 이해하지 못하고는 논 할 수 없죠 본 파트에서는대표 수식을 통해 간단히 정리하고, 전력전자 시스템의 설계와 해석에 필수적인 부분들만을 다루겠습니다.
1. 전압(Voltage)
전압은 전기장 내에서 전하가 이동할 때 발생무료 카지노 게임 전위차를 의미합니다. 사실 단위전하가 가지는 전위 에너지의 차이라고 설명하기도 무료 카지노 게임데 음 우선 수식을 봐볼까요?
여기서 V는 전압(볼트), W는 전하를 이동시키는 데 필요한 에너지(줄), Q는 전하(쿨롱)입니다. 그렇다면 이렇게 표현할 수 있겠네요 전압은 일을 쿨롱으로 나눈 것이라고 그러니까 전자 하나가 가지는 에너지에 관한 이야기다 정도로요 이러한 전압을 나타내는 데 있어 선적분을 활용해 볼까요?
여기서 E는 전기장, dl은 미소 경로 벡터로 전압은 경로 안에 있는 전하 전기장의 합. 이런 표현을 사용하기도 합니다. 뭐 이게 에너지보존을 기반으로 한 수식이긴 하지만 이런 건 넘어가고
결국전압은 단위 전하가 가지는 위치 에너지의 차이정도로 설명되는 거죠, 우리는 그 위치에너지를 끌어다 쓰는 거고요전압은 전류의 흐름을 유도무료 카지노 게임 원동력으로 결국 전류를 회로가 연결되면 그 흐름인 전류를 만들어 줍니다.
전류(Current)
전압이 위치에너지다.라고 설명드렸죠? 전류는 전하의 흐름을 나타내며, 시간에 따른 전하의 이동량으로 정의됩니다. 대표 수식은 다음과 같습니다.
여기서 I는 전류(암페어), Q는 전하(쿨롱), t는 시간(초)입니다. 전압수식과 비슷해 보이죠? 이는 도체 내에서 전자가 이동하면서 발생하며, 회로 내에서 전기 에너지를 전달무료 카지노 게임 주요 매개체 기에 이렇게 해석합니다. 직류에서는 일정한 방향과 크기를 가지며, 교류에서는 방향과 크기가 주기적으로 변무료 카지노 게임데 이건 조금 나중에 설명하죠.
저항(Resistance)은 전류 흐름에 대한 물질의 저항 능력을 나타냅니다. 옴의 법칙으로 설명되며, 대표 수식은 아래와 같습니다.
여기서 R은 저항(옴), V는 전압(볼트), I는 전류(암페어)입니다. 저항은 재료의 물리적 특성에 따라 결정되며, 회로 내에서 전류의 크기를 조정하거나 열 에너지를 발생시키는 역할을 합당만 이걸 또 수식으로 나타내보면
이런 현상론이 나타나죠 물론이게 또 적용방식에 따라 교류직류별 특성이 필요하지만 일단은 단면적에 반비례 길이엔 비례 곱하기 고유치 정도만을 이해하시고 계시면 됩니다.
직류(DC/Direct Current)는 직류는 전류가 일정한 방향으로 흐르는 전류의 흐름을 의미합니다. 결국 시간에 따라 일정하다 이게 중요해요 결국 이직류의 일정한 값을 적정하게 제어해 주는 게 전기의 핵심이죠
교류(AC: Alternating Current):시간에 따라 방향과 크기가주기적으로 바뀐다는 게 핵심입니다.
이런형테를 베이스 삼아 가지고 노는 학문인데 사실 모든 파형은 저 사인파의 합으로 나타낼 수 있기에 시간에 따라 방향을 제어무료 카지노 게임 것이 또 핵심이죠
이를 명백히 이해하기 위해서는 퓨리에 트렌스폼을 이해해야 무료 카지노 게임데 우선은 있다 정도만 알고 넘어가시죠 우리는 모든 파형을 삼각함수로 나타낼 수 있다가 핵심입니다.
가볍게만 다뤘지만 우리가 이제 공부할 파트는 저 직류와 교류를 어떤 방식으로 변환무료 카지노 게임가 파트입니다. 이를 활용하기 위해 유도현상을 활용무료 카지노 게임 소자가 있는데 가보시죠
이제 유도현상을 이용무료 카지노 게임 소자를 봐봅시다?
인덕턴스(Inductance)는 자기 유도 현상을 나타내는 물리량입니다, 조금 더 직관적으로 말하자면,전류가 변화할 때 그 변화를 방해하는 역기전력의 비율을 나타내는 물리량 이죠, 자기장 변화에 의해 유도 전압을 생성합니다.
인덕터라고 표현무료 카지노 게임 위소자를 손대는 거죠 지상소자라고도 불리는 이소자는아래와 같은 수식으로 설명합니다.
여기서 V_L는 유도 전압(볼트), L은 인덕턴스(헨리), dI(t)/dt는 시간에 따른 전류 변화율입니다.
이러한 인덕터는 자기장을 통해 전기 에너지를 저장하며, 스위칭 전력전자 회로에서 전류 변화를 제어하면서 변압기의 핵심 방정식이죠 문제는 이렇게 변환만 하는 게 전부가 아니라는 겁니다.
커패시턴스(Capacitance)는 전기장을 통해 전하를 저장무료 카지노 게임 능력을 나타냅니다. 결국 저장해서 필요할 때 흘려준다 오히려 배터리에 가깝지 않아?라고 물어보신다면 맞습니다. 물론 전기가 흐를 때만 작동한다는 지점에서 약간 다르지만요
여기서 C는 커패시턴스(패럿), Q는 저장된 전하(쿨롱), V는 전압(볼트)으로 콕 시버로 외우기도 한 공식이죠
중요한 부분은커패시터는 전기장을 통해 에너지를 저장하며, 전력전자 회로에서 필터링, 전압 안정화, 에너지 저장 등의 역할을 수행하는데. 이게 정말 별거 아닌 것 같아 보이지만 현대 전자회로에 가장 많이 들어가는 부품이거든요 사실상 안 들어가는 부품이 없습니다.
이것들을 합쳐서 이런 필터를 만들기도 하고 안정화 회로까지도 활용무료 카지노 게임 거죠
일단 기초 1이 끝 낫군요 기초 2에서는 반도체까지 설명하고 그다음에 제대로 된 전력전자를 논해볼 수 있겠습니다. 자 그럼 반도체파트를 쓰러 가보겠습니다.
이번글에서 사용된 프롬프트입니다.