AC/DC 변환 회로 설계 순서 (개요)

이번에는 AC/DC 변환 회로 설계의 순서에 대해 설명하겠습니다. 기초편이므로 대략적인 개요만 설명할 예정이지만, 작업 순서와 해당 항목을 확인하면서 설계하는 것이 중요합니다. 회로도를 이해하는 지식이 있더라도, 도면 작성 이외에 필요한 업무나 구체적인 순서는 직접 경험하는 수 밖에 없습니다. 그 이외에도, 경험을 바탕으로 한 업무 방식과 판단도 중요한 노하우입니다. 회로 설계를 위해서는 이론, 지식, 그리고 경험이 서로 보완되어 상승 효과를 얻을 수 있는 접근법이 필요합니다. 하기 그림은 대략적으로 분류하여 순서대로 나열한 표준적인 설계 순서입니다. 먼저, 설계의 사양을 정하고, 그 사양을 만족하는 IC를 선택한 후, 주변 부품을 선택하면서 설계를 진행합니다. 설계는 회로도뿐만 아니라, 기판 레이아웃의..

• format_list_bulleted 전기 전자/AC.DC 기초편
• · 2022. 12. 20.
• textsms

Buck (강압, 비절연) 방식이란?

Buck은 벅이라고 발음하며, 강압이라는 의미입니다. Buck 컨버터는 다이오드를 통해 정류하는 강압 컨버터로서, 비절연 강압 스위칭 DC/DC 컨버터에 사용되는 대표적인 방식입니다. DC/DC 변환의 세계에서는 다이오드 정류 방식 및 비동기 방식이라고 불리우는 경우가 많습니다. 앞에서 게재한 포워드 방식과 비교하면, 트랜스를 사용하지 않으므로 1차측과 2차측이 절연되어 있지 않습니다. 절연이 불필요한 경우에는 트랜스를 사용하지 않는 Buck 방식이 간단합니다. Buck 방식은 트랜스를 통한 전압 조정이 없으므로, MOSFET 제어만으로 출력전압이 결정됩니다. 따라서, 출력으로부터의 귀환은 반드시 필요합니다. (그림에서는 생략) Buck 방식의 특징은, 회로 구성이 간단하다는 점입니다. 또한, 소전력의 ..

• format_list_bulleted 전기 전자/AC.DC 기초편
• · 2022. 12. 20.
• textsms

포워드 방식이란?

포워드 방식도 구성이 비교적 간단하여 제어가 용이하므로, 일반적으로 사용되는 방식 중 하나입니다. 특징으로서는, 플라이백 방식보다 대전력을 출력할 수 있지만, 인덕터와 플라이휠 다이오드 (D2)가 필요합니다. 또한, 플라이백과 동일하게 출력으로부터의 귀환을 포토 커플러를 통해 절연함으로써 절연 전원으로 사용할 수 있습니다. 동작은, MOSFET ON 시, 다이오드 D1이 ON되어, 인덕터를 통해 부하에 전류를 공급합니다. MOSFET OFF 시에는, 인덕터에 축적된 에너지를 다이오드 D2를 통해 부하에 전류를 공급합니다. 그림 23은 각 부분의 파형입니다. 포워드 방식은 트랜스를 한쪽 방향만 여자 (励磁 / Excitation)하므로, 트랜지스터가 OFF 상태일 동안에 트랜지스터에 축적된 에너지를 방출 ..

• format_list_bulleted 전기 전자/AC.DC 기초편
• · 2022. 12. 20.
• textsms

평활 후의 DC/DC 변환 (안정화) 방식

이전 포스팅에서, 트랜스 방식의 AC/DC 변환은 AC – Low AC – 정류 / 평활 (DC) – [옵션 : 안정화 DC] 그리고 스위칭 방식의 AC/DC 변환은 AC – 정류 / 평활 (DC) – 안정화 DC (AC – 정류 / 평활 – 안정화 DC) 와 같은 순서로 변환이 진행된다고 설명했습니다. 이번에는 각 방식에 있어서 상기 청색 부분에 해당하는 정류 / 평활에 의해 생성된 DC 전압을 원하는 안정화 DC 전압으로 변환하는 방식에 대해 설명하겠습니다. 스위칭 방식의 AC/DC 변환에 관해서는 이 공정을 「DC를 스위칭하여 AC로 변환하고, 그것을 다시 정류 / 평활하여 DC로 변환」이라고 표현해왔습니다. 그러나, 이 자체가 스위칭 DC/DC 변환이므로, 앞으로는 간략하게 「스위칭 DC/DC 변..

• format_list_bulleted 전기 전자/AC.DC 기초편
• · 2022. 12. 20.
• textsms

플라이백 방식이란?

플라이백 방식은 100W 정도까지의 스위칭 전원에 자주 사용되는 방법입니다. 플라이백 방식에는 자려형 (自励型) RCC (Ringing Choke Converter), 타려형 (他励型) PWM 타입, RCC에 공진 기술을 이용한 의사 공진 타입의 3종류가 있습니다. RCC 타입은 시스템의 보조 전원 등, 주로 소전력 용도에서 사용되어 왔지만, PWM 타입에 비해 설계가 다소 복잡하고, 최근 PWM 타입 MOSFET 내장 IC가 보급됨에 따라 소전력 용도에서는 PWM 타입이 채용되는 경우가 많아졌습니다. 의사 공진 타입은 전용 IC로 제어하는데, PWM 타입보다 Low noise이며 손실이 작으므로, 일부 어플리케이션에서 사용되고 있습니다. AC/DC 변환에서는 스위칭 방식의 AC/DC 변환에 사용되는 경..

• format_list_bulleted 전기 전자/AC.DC 기초편
• · 2022. 12. 20.
• textsms

리니어 레귤레이터 방식이란?

리니어 레귤레이터란 3단자 레귤레이터라고도 불리우며, 간단히 DC의 강압이 가능한 디바이스입니다. 기본적으로는 입력, 출력, GND의 3단자로 구성되며, 출력전압은 업계 표준 전압이 프리셋되어 있습니다. 그 외에도 외장 저항으로 출력을 가변할 수 있는 타입이나, ON / OFF 기능 (셧다운)이 내장되어 있는 제품도 있으며, 기능에 따라 단자 수는 달라집니다. 구조는 Op Amp를 사용한 귀환 (피드백) 루프 제어이며, 에러 앰프가 출력에서 귀환된 전압을 모니터링하여, 입력 및 출력 부하의 변동에 따라 출력전압을 일정하게 유지하도록 조정합니다. 스위칭 동작하지 않으므로, 스위칭으로 인한 노이즈 및 리플이 발생하지 않습니다. 사용법은 간단하지만, 사용 시 가장 고려해야 할 점은 손실＝열입니다. 그림 15와..

• format_list_bulleted 전기 전자/AC.DC 기초편
• · 2022. 12. 20.
• textsms