먼저 알아둘 용어
배전압 정류 회로: 다이오드가 도통하는 구간에 커패시터를 충전하고, 저장된 전압을 이용해 입력 피크보다 높은 직류 출력을 얻는 회로입니다.
피크 전압: 기준점에 대한 파형의 최대 진폭입니다. 교류 전압을 실효값으로 표시한 숫자와 구분해야 합니다.
애노드와 캐소드: 다이오드의 두 단자 이름입니다. 보통의 순방향 도통에서는 애노드에서 캐소드 쪽으로 관습적인 전류가 흐릅니다.
무부하와 리플: 무부하는 출력에서 거의 전류를 꺼내 쓰지 않는 조건입니다. 리플은 충전 사이에 부하가 전하를 가져가면서 직류 출력에 남는 주기적인 전압 변화입니다.
먼저 연결과 전압의 부호를 정합니다
설명용 회로에서 C1은 Vin과 노드 A 사이에 직렬로 놓습니다. D1의 애노드는 접지, 캐소드는 A이고, D2의 애노드는 A, 캐소드는 출력입니다. C2와 부하 저항은 출력과 접지 사이에 연결합니다. 그림의 A는 노드 이름이며 다이오드 표기의 A/C는 각각 애노드·캐소드입니다.
입력이 −Vp부터 +Vp까지 변하고 다이오드는 이상적이며 부하가 매우 작다고 가정합니다. 음의 피크에서 D1이 A를 0 V 근처로 묶어 C1의 Vin−A 전압은 약 −Vp가 됩니다. 다음 양의 피크에서는 A ≈ Vin+Vp ≈ 2Vp가 되고 D2를 통해 C2가 충전됩니다.
2Vp는 무부하에 가까운 이상적 근사입니다
실제 출력에는 다이오드 순방향 전압, 신호원 저항, 충전 펄스와 커패시터의 손실·누설이 작용합니다. 부하가 C2에서 전하를 꺼내면 다음 충전 사이에 전압이 떨어집니다. 이 반파 구성에서 주기마다 한 번 충전되고 부하 전류가 거의 일정한 작은 리플 근사는 ΔV ≈ Iload/(fC2)입니다. 부품 정격을 고르거나 전체 출력 전압을 구할 때 이 식 하나로 끝낼 수는 없습니다.
배전압은 에너지를 만들어 내는 증폭기가 아닙니다. 입력원은 출력에 전달할 에너지와 손실을 공급해야 하며, 무부하 전압만 측정해 사용 가능한 부하 전력을 보장할 수 없습니다. 커패시터의 DC·AC 전압·극성·리플 전류, 다이오드 역전압·펄스 전류, 시동과 무부하 조건을 실제 회로에서 검토합니다.
클램퍼·피크 검출과 같은 동작으로 보지 않습니다
클램퍼는 신호의 기준선을 옮기는 것이고, 이 회로는 추가 정류·저장 경로로 출력 전하를 모읍니다. 피크 검출과 AM 포락선 추적도 유지·방전 목적과 부하가 다릅니다. 다이오드와 커패시터가 들어 있다고 해서 같은 동작으로 볼 수는 없습니다.
근거와 검증 범위
ADI 다이오드 응용 §7.1·7.4의 전하 유지·피크 기준 이동 설명을 참고하여 위 회로를 별도로 정의하고 반주기별 전압을 계산했습니다. 실제 원본의 부품값·결선·부하 출력이나 제작 안전성을 검증했다는 뜻은 아닙니다.