전력전자실험(이론과 함께 하는)

관련이론을 정확하게 이해하고 이를 실험을 통해 직접 구현해 봄으로써 이론을 보다 확실하게 이해할 수 있으며, 새로운 응용력을 키울 수 있다. 이러한 취지에서 본 교재는 각 실험과 관련한 핵심적인 전력 전자회로를 상세히 공부할 수 있도록 구성하였다. 또한 실험을 통해 주요한 전력전자회로를 보다 깊이 있게 이해하고, 전력전자회로를 해석하고 설계할 수 있는 응용력을 키울 수 있도록 중점을 두었다.



본 교재의 주요 내용과 특징을 간단히 소개하면 다음과 같다



첫째, 전력전자실험에 필요한 주요 장비의 사용법을 사진, 그림, 표 등을 이용하여 이해하기 쉽도록 입체적으로 설명하고, 오실로스코프 등 주요장비의 장비 사용법을 단계별 실습과제를 통해 익힐 수 있도록 구성하였다. 정확한 장비 사용능력은 실험에 있어 매우 중요하다. 학생들이 실험을 위한 주요 장비를 정확히 사용하고, 향후에도 실험장비 사용과 관련하여 본 교재를 참고할 수 있도록 구성하였다.

둘째, 모든 실험에는 실험 관련이론을 쉽게 이해할 수 있도록 구성하였다. 이론을 정확히 이해하지 못하고 단지 기능적으로 실험 데이터만을 얻는 실험은 모래 위에 짓는 집처럼 부실한 실험이 되기 쉽다. 실험을 잘하기 위한 첫 번째 단계는 이론을 정확하게 이해하는 것이다. 본 교재는 이론을 이해하기 쉽도록 핵심적인 개념과 원리를 수식, 그림, 표, 사진 등을 활용하여 설명하였다.

셋째, 모든 실험은 매뉴얼 식으로 구성하여 정확하고 체계적인 실험이 이루어지고, 단계적 실험진행을 통해 관련이론을 깊이 있게 이해할 수 있도록 내용을 구성하였다. 실험결과 기록에 필요한 모든 표를 수록하였으며, 실험결과 기록을 위한 표에는 실험단계 번호, 실험내용, 참고사항 등을 기재하여 정확한 실험이 진행되도록 하였다. 또한 실험결과와 관련이론을 반드시 비교해서 유기적으로 이해하도록 각 실험에 적절한 검토사항을 수록하였다.

넷째, 본 교재에서 다루고 있는 핵심적인 내용은 직류전압(DC), 교류전압(AC), 다이오드 스위칭 특성, 다이오드 정류회로, 정류기 필터회로, 정전압회로, 사이리스터 특성, 단상반파 위상제어 정류회로, 단상전파 위상제어 정류회로, 트랜지스터 스위칭 특성, 타이머회로, 강압 초퍼회로, 승압 초퍼회로 FET 스위칭 특성, 단상 인버터 등이다. 전력전자공학은 4개의 에너지 변환 컨버터로 요약할 수 있다. DC-DC 컨버터, AC-DC 컨버터, DC-AC 컨버터，AC-AC 컨버터이다. 이들 컨버터를 구성하는데 있어 주요한 소자가 다이오드, 트랜지스터，FET，사이리스터 등의 스위칭 소자이다. 전력전자공학은 이들 내용에 대한 공부이다. 따라서 핵심적인 전력전자회로 소자 및 회로에 대한 내용을 기초에서 응용까지 배우고, 전력전자회로의 해석 및 응용 능력을 향상시킬 수 있도록 실험교재를 구성하였다.

다섯째, 각 실험은 2개 정도의 실험으로 구성하였다. 이는 해당하는 실험 내용에 대한 학생들의 이해도를 높이고, 수업 진행에 대한 교수님들의 선택도를 높이기 위한 것이다. 각 실험의 관련이론을 정확히 이해하고, 실험 1과 실험 2로 구성된 실험을 모두 수행함으로써 학습 효율을 극대화할 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 주당 강의시간, 학생들의 이해도 등을 고려하여 각 실험의 실험1과 실험2 중에서 적절한 실험을 선택하여 수업을 진행할 수 있도록 구성하였다.