오픈 회로 전압: 무엇인가?

오픈 회로 전압이란?

어떤 장치나 회로에서 오픈 회로 상태가 생성되면, 두 단자 사이의 전기 포텐셜 차이는 오픈 회로 전압이라고 합니다. 네트워크 분석에서 오픈 회로 전압은 또한 오픈 회로라고도 알려져 있습니다. 네트워크 분석에서 오픈 회로 전압은 또한 테브난 전압이라고도 알려져 있습니다. 수학적 방정식에서는 오픈 회로 전압을 OCV 또는 VOC로 줄여 쓰기도 합니다.

오픈 회로 조건에서는 외부 부하가 소스와 연결이 끊깁니다. 전류는 회로를 통해 흐르지 않습니다.

부하가 연결되고 회로가 닫히면, 소스 전압은 부하에 걸립니다. 그러나 장치나 회로의 전체 부하가 끊기고 회로가 열리면, 오픈 회로 전압은 소스 전압(이상적인 소스를 가정)과 같습니다.

오픈 회로 전압은 태양광 셀 및 배터리에서 전위 차를 나타내는데 사용됩니다. 그러나 이는 온도, 충전 상태, 조명 등 특정 조건에 따라 달라집니다.

오픈 회로 전압을 어떻게 찾습니까?

오픈 회로 전압을 찾으려면, 회로가 열린 두 단자 사이의 전압을 계산해야 합니다.

전체 부하가 끊기면, 소스 전압은 오픈 회로 전압과 같습니다. 배터리에 걸리는 전압 강하는 매우 작습니다.

일부 부하가 끊기면, 소스 전압은 다른 부하에 걸립니다. 오픈 회로 전압을 찾고 싶다면, 이를 테브난 전압과 동일하게 도출할 수 있습니다. 예제로 이해해보겠습니다.

위 그림에서 A, B, C 저항 및 부하가 DC 소스(V)와 연결되어 있습니다. 부하가 소스에서 끊어지고 P와 Q 단자 사이에 오픈 회로가 형성되었다고 가정합니다.

이제 P와 Q 단자 사이의 전압을 찾겠습니다. 따라서 오름의 법칙을 사용하여 루프-1을 통과하는 전류를 찾아야 합니다.

이것은 루프-1을 통과하는 전류입니다. 그리고 같은 전류가 저항 A와 B를 통과합니다.

두 번째 루프는 오픈 회로입니다. 따라서 저항 C를 통과하는 전류는 0입니다. 그리고 저항 C의 전압 강하는 0입니다. 따라서 저항 C는 무시할 수 있습니다.

저항 B를 통과하는 전압 강하는 오픈 회로 단자 P와 Q 사이에 있는 전압과 같습니다. 그리고 저항 B를 통과하는 전압 강하는,

이 전압은 오픈 회로 전압 또는 테브난 전압입니다. 

오픈 회로 전압 테스트

오픈 회로 전압은 양극과 음극 사이의 전위 차입니다. 오픈 회로 전압 테스트는 배터리와 태양광 셀에서 전기 전위 능력을 확인하기 위해 수행됩니다.

배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 데 사용됩니다. 그리고 재충전 가능 배터리와 일회용 배터리 두 가지 유형이 있습니다.

오픈 회로 전압 테스트는 두 유형의 배터리 모두에 적용됩니다. 그리고 이 테스트의 데이터는 재충전 가능 배터리의 충전 상태(SOC)를 계산하는 데 사용됩니다.

표준 오픈 회로 전압은 배터리 제조업체의 데이터 시트에서 파생됩니다. 배터리에 표시된 전압은 오픈 회로 전압입니다.

오픈 회로 전압 테스트는 부하가 연결되지 않은 상태에서 배터리의 전압을 측정합니다. 따라서 가능한 경우 배터리를 제거하거나 테스트를 위한 단자를 가져옵니다.

이제 디지털 멀티미터를 DC 전압으로 설정하고 배터리 단자 사이의 값을 측정합니다. 이 전압은 표준 전압 근처입니다. 측정한 전압이 낮으면 배터리가 손상되었습니다.

재충전 가능 배터리의 경우, 이 테스트는 배터리가 충전되었는지 또는 방전되었는지 확인하기 위해 수행됩니다. 이러한 경우, 용량 테스트를 수행하여 상태를 확인합니다.

왜 오픈 회로에서 전압이 0이 아닌가?

전압은 두 단자 사이의 전위 차로 정의됩니다. 따라서 두 점이 서로 연결되지 않고 각각 다른 전압 수준에 연결되어 있는 경우, 전위 차 때문에 두 점 사이에 전압이 존재합니다.

마찬가지로, 오픈 회로 조건에서는 두 단자가 열려 있지만 배터리나 다른 전압 소스에 연결되어 있습니다. 그리고 배터리의 두 단자는 서로 다른 전압 수준에 있습니다.

따라서 전위 차가 발생하여 오픈 회로 조건에서 두 단자 사이에 전압이 존재합니다. 

태양광 셀의 오픈 회로 전압