리플전압이란?

2016.12.20 21:26

테스터 조회 수:53

일반적으로 리풀이라 함은 AC전원을  DC전원으로 정류 하여 직류로 있는데 만들때 완벽하게 DC가 되지않고 AC신호가 일부 남아 이것을 리풀 전압이라 한다.

보통 아답터나 전자제품의 전원장치는 220V->트랜스->정류 회로(다이오드)->콘덴서(평활회로) 이렇게 구성되며 이때 콘덴서 용량부족 소비전류가 많은 경우 리풀전압 상승  하고 이러한 리풀전압이 높을 경우 오디오장치의 경우 부~~~웅 하는 험 노이즈 발생 ,영상인 경우 화면이 흔들리는 듯 한 느낌을 줍니다

이러한 리플전압을 감소시키는 방법은 콘덴서 용량을  증강 또는 레귤레이터 IC 등을 이용 정전압 전압을 안정화 시켜주는 장치를 이용한다.

리플전압 발생원인...?

AC 신호를 DC로 하기에 발생하는 것이며 일반 가정에 들어오는 AC 220V의 60HZ 를 가전 제품에 쓸때 전원 장치를 통해서 각각에 맞는 DC전압을 다운해서 쓰입니다.  왜 교류 신호를 해서 들어 가정으로 왜보내는지 알죠...?

그런 AC를 DC로 바꿀때 일반적으로 캐피시터가 사용 캐피시터는 한순간에 AC를 DC로 변환해주는 것은 아닙니다.

충전 방전을 통해 다음신호가, 들어오는 것이 충전 용량보다 적어지면 방전을 해주는 AC신호를 올려 AC가 아닌 DC에 가까운 파형으로 만들어 주고, 방전된 캐피시터는 다시 충전을 통해 충전 다시 방전 되는것입니다.

대용량 콘덴서를 사용하면 리플률이 줄어 들수 있다는 것은 충전한 값이 크기 때문에 방전 되는 속도가 느려져지는 것입니다. AC를 DC로 전류하는 과정을 본질적으로 어떤 스위칭 소자에 의존하는 것입니다. 이 스위칭 소자의 비선 형성으로 인해 고주파가 형성, 고주파를 충분히 억제 못해 나타나는 출력 DC의 규칙 잡은 요소를 리플이라고 합니다.

고전적인 EX:60HZ AC를 브리지 다이오드를 통해 정류할때 나타나는 변동이고 60HZ는 매우 저주파이기 때문에 60HZ와 그고주파를 억제하기 위해서는 대용량 콘덴서에 의존해야 하고 본질적으로는 이방법으로 완벽히 제거하는게 거의 불가능 하며 아날로그 회로를 통해서는 가능한데 흔히 드라퍼 레귤레이터라고 불리는 IC를 통해 억제가 가능하며 트랜스 포머와 브리지 다이오드를 사용하는 이 고전적 DC 전원은  현재 제한적 용도만 사용 트랜스 포머가 너무 무거워 불편합니다.

그러나 리플이 완전히 억제된 형태의 전원이 필요하다면 이전원을 사용한다.

현재 널리 선호되는 전원은 SMPS라는 스위칭 속도를 더 빨리해서 사용하는 트랜스 포머의 사이즈를 줄인 것입니다.

단점 중 하나는 고속 스위칭으로 인해 고주파 잡음이 생긴다는 점. 수십 KHZ 이하의 저주파에 비해 1MG 이상의 고주파 리플은 아날로그 회로로 제거 하기가 쉽지 않아서(리플은 레귤레이터로 제거가 안됨)구주파 리플은 저속 소자의 작동에는 문제가 안되고 다만 고주파 특성이 중요한 경우에만 문제가 됩니다. 그러나 수치상으로 상당히 큰걸로 나오고 5V 출력의 전원이라면 SMPS의 경우 0.1V의 리플이 뜬다고 나오는 수준이며 리플은 아주 순간적으로 집중된 요동일 뿐입니다.

 

어떤 경우든 리플의 근본적인 문제는 오직 DC 성분만 통과 시키는 저역통과 필터가 이상적이지 않기 때문이거나 기생성분이 있어 기대 하는데로 완벽하게 동작 해주지는 않습니다.

특히 출력이 대용량인경우에는 컨덴서를 쓰는것 이외에 다른 방법의 사용이 불가능 하거나 혹은 쓰더라도 비용이나 손실이 큰 경우가 많은데 이런때에도 리플을 완벽하게 제거하는건 쉽지 않습니다.