병렬형 정전압회로에 대해 기술하시오. 다음 중 올바른 설명은?
상세 해설
정답 해설
병렬형 정전압회로(Shunt Voltage Regulator)는 제어용 트랜지스터를 부하와 병렬로 연결하여 출력 전압을 일정하게 유지합니다. 동작 원리: 부하 전류가 감소하면 트랜지스터의 전류를 증가시켜, 직렬 저항의 전압 강하를 일정하게 유지함으로써 출력 전압을 안정시킵니다. 출력 단락 시 전류는 직렬 저항에 의해 제한되므로 트랜지스터가 파괴되지 않습니다. 반면 직렬형은 출력 단락 시 트랜지스터에 전체 전류가 흘러 파괴될 수 있습니다. 비교: 직렬형은 효율이 높고 부하 변동 범위가 넓으며, 병렬형은 단락 보호가 우수하지만 부하 변동 범위가 제한적입니다.
출제빈도 6회! 병렬형 vs 직렬형 비교: 병렬형 = 단락 안전(장점) + 효율 낮음(단점), 직렬형 = 효율 높음(장점) + 단락 위험(단점). '병렬이면 단락에 안전'으로 기억하세요.
오답별 해설
1. 출력단자가 단락되면 트랜지스터가 파괴된다
출력단자가 단락되어도 직렬 저항이 전류를 제한하므로 트랜지스터가 파괴되지 않습니다. 이것은 병렬형의 장점입니다. 반면 직렬형 정전압회로에서는 출력 단락 시 제어 트랜지스터에 과전류가 흘러 파괴될 위험이 있습니다.
3. 제어용 트랜지스터를 부하와 직렬로 연결하여 구성한다
제어용 트랜지스터를 부하와 직렬로 연결하는 것은 직렬형(Series) 정전압회로의 특징입니다. 병렬형(Shunt)은 이름 그대로 '병렬' 연결이 핵심입니다.
4. 효율이 낮다
병렬형은 직렬형에 비해 효율이 낮습니다. 병렬형에서는 부하 전류가 적을 때 트랜지스터가 더 많은 전류를 소비해야 하므로 에너지 손실이 큽니다. 효율이 높은 것은 직렬형의 장점입니다.