Dimmer
Dimmer(딤머 또는 디머)는 우리나라 말로 조 광기라고 하며 조명의 밝기를 조절하기 위해 사용되는 장치입니다.
램프에 인가되는 전압파형을 변경함으로써 빛의 출력을 조절할 수 있습니다. DMX512, DALI와 같은 디지털 제어 프로토콜로 많이 제어하고 있으며, 최근에는 이러한 프로토콜을 이더넷과 함께 사용하기도 합니다.
하나의 스튜디오를 위해 하나의 Dimmer실을 구성하는 사례가 많으며, 조명시설의 경우 전력소모량이 기타 방송시설에 비견될만큼 많이 소모하기 때문에 전력설비를 별도로 구성합니다.
Dimmer의 종류
위키피디아를 참고하면 Dimmer의 종류는 레오스타트, 소금물, 코일 회전, 자동변압기 등 여러가지 소개가 나오지만 현재 가장 많이 사용되는 Dimmer는 SCR반도체를 사용하는 Solid State Dimmer입니다.
SCR반도체
사이리스터(Thyristor)라고도 불리는 실리콘제어정류기(Silicon Controlled Rectifier, SCR)는 PNPN의 4중구조를 하고 있는 3단자 반도체입니다.
SCR(실리콘 제어 정류기, Silicon Controlled Rectifier)는 전력 제어와 정류에 사용되는 반도체 소자로, 주로 고전력 스위칭 애플리케이션에서 사용됩니다. SCR은 다이오드와 유사한 기능을 하지만, 게이트라는 추가 단자를 통해 제어가 가능합니다.
SCR의 구조
SCR은 4개의 층으로 구성된 PNPN 구조를 가지며, 3개의 단자(애노드, 캐소드, 게이트)를 가지고 있습니다:
- 애노드(Anode, A): 양전압이 인가되는 단자.
- 캐소드(Cathode, K): 전류가 빠져나가는 단자.
- 게이트(Gate, G): 전류의 흐름을 제어하는 단자.
동작 원리
- 오프 상태: 애노드와 캐소드 간에 전압이 걸려도, 게이트에 신호가 없으면 SCR은 전류를 흐르지 않게 합니다.
- 온 상태: 게이트에 충분한 전류가 인가되면, SCR은 전류가 애노드에서 캐소드로 흐르기 시작합니다. 이 상태를 '턴 온'이라고 하며, 전류가 흐르는 동안 게이트 신호가 없어도 전류는 계속 흐릅니다.
- 턴 오프: 전류가 0이 되거나, 역전압이 인가되면 SCR은 다시 오프 상태로 돌아갑니다.
특성
- 전압-전류 특성: SCR은 일반적으로 일정 전압 이상이 되면 전류가 급격히 증가하는 특성을 가지고 있습니다.
- 전류 제어: 게이트 전류를 통해 SCR의 상태를 제어할 수 있습니다.
- 고전압/고전류 용량: SCR은 고전압과 고전류를 처리할 수 있어 전력 제어 애플리케이션에 적합합니다.
응용 분야
- 교류 전력 제어: SCR은 교류 전력의 위상 제어를 통해 조명 밝기 조절, 모터 속도 제어 등에 사용됩니다.
- 정류기: 교류를 직류로 변환하는 정류기 회로에서 사용됩니다.
- 서지 보호 장치: 전원 공급 장치에서 과전압 서지로부터 보호하기 위해 사용됩니다.
SCR은 높은 신뢰성과 효율성을 제공하여 다양한 전력 제어 애플리케이션에서 중요한 역할을 합니다.