다이오드를 사용해야하는 이유 [다이오드란,다이오드동작,다이오드원리,역전압,역기전력,코일,모터]안녕하세요. 정류 다이오드의 동작과 사용해야하는 이유에 알아보도록 하겠습니다.
다이오드란?
다이오드는 전류를 한 방향으로 흐르게 하고, 역방향으로는 흐르지 못하게 하는 성질를 가진 반도체 소자 또는 2극 진공관을 뜻합니다. 여기서 한 방향은 화살표의 방향과 일치하며 P(+)에서 N(-) 의 방향을 뜻합니다. 보통 교류를 직류로 변환할 때 사용합니다. 다이오드에 대한 설명과 종류를 정리해놓은 강좌가 있습니다 >> 여기 << 를 클릭하시면 이동됩니다.
다이오드의 동작 대부분 다이오드를 말할 때 정류 다이오드를 말합니다. 앞서 설명해드린 것과 같이 한 방향으로만 흐르게 하고 역방향으로는 흐르지 못하게 하는 성질이 있습니다. 다이오드의 동작을 쉽게 그림으로 표현하자면
위와 같이 표현할 수 있습니다.
애노드에 (+), 캐소드에 (-) 가 연결이 되면 전류가 문제없이 흐르게 됩니다. 반면에 애노드에 (-), 캐소드에 (+)가 연결이 되면 문턱에 걸려 전류가 애노드 방향으로 흐르지 못하게 됩니다. 이를 응용하면, 아래와 같은 동작을 구현할 수 있습니다.
모터가 연결된 회로입니다. 만약 위의 회로에서 입력 전원(배터리)을 반대로 연결한다면 어떻게 될까요?
입력 전원을 반대로 연결하여도 다이오드의 동작에 의해 모터의 전원이 순방향으로 흐르고 있습니다. 실수로 입력 전원을 반대로 연결한다고 해도 정상적인 회로로 구현할 수 있습니다. 사실 위와 같은 회로로 구성되어 있는 제품을 브릿지 다이오드 라고 하며 내부에 위와 같은 회로가 구성되어 있습니다. 그럼 동작은 대충 이해하겠는데 왜 다이오드를 사용해야 하고, 다이오드는 어디에 사용해야 할까요?
다이오드를 사용하는 이유 다이오드를 사용하는 이유는 여러 가지지만, 가장 대표적인 케이스만 알아보겠습니다. 역전압을 막기 위해 역전압을 막아야 하는 이유와 다이오드를 사용해야 하는 이유는 아주 밀접한 관계에 있습니다. 예를 들어 회로도를 구성하셨다고 가정을 해봅시다. 저항도 넣고, 센서도 넣고, 모터도 넣고, 모듈도 넣고, 아두이노도 넣고, 트랜지스터도 넣고... 그 회로에 전원을 반대로 넣었다고 생각해봅시다.
센서는 죽고, 모터는 반대로 돌고, 모듈도 죽고, 아두이노도 타고, 트랜지스터는 열나고 등등... 여기서 끝이 나는 것이 아닙니다. 스파크나
첫째도 안전 둘째도 안전이므로 안전을 위해서라도 사용해야 합니다. 역기전력을 막기 위해
흔히 코일이나 모터를 사용하는 회로에 다이오드가 들어갑니다. 모터로 예를 들자면, 모터가 회전하고 있는 동안에 코일에 에너지가 축적됩니다. 그러다가 갑자기 모터가 OFF가 된다면 전원은 끊기지만 코일에 에너지가 남아있는 상태가 되며 모터는 에너지를 방출하려고 합니다. 이때 높은 전압을 가진 역방향의 기전력이 발생 됩니다. 만약 아두이노와 같은 컨트롤 보드나 다른 센서, 트랜지스터를 사용하고 있다면 고장이나 파괴 될 수 있습니다.
그를 막기 위해 다이오드를 사용합니다. 역방향으로 오는 기전력을 차단하여 다른 제품들을 안전하게 사용할 수 있습니다.
마치며... 다이오드는 주로 전압 안정, 역방향 전원 차단, 센서나 모듈 보호 등 회로에서의 안전지킴이입니다. 전압이 큰 회로나 전류가 큰 회로를 구성하실 때는 귀찮더라도 안전을 위해 사용해주시는 것이 좋으며 모터나 코일이 들어가는 회로라면 선택이 아닌 필수입니다. 읽어주셔서 감사합니다. 출처 [메카솔루션] http://Mechasolution.com 
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