안녕하세요
오늘은 벅 컨버터 대하여 알아보겠습니다.
BUCK Converter (벅컨버터)
벅 컨버터 기본회로 구성
Switch ON
Switch OFF
소자 역할
◆다이오드 역할
(전류를 한쪽으로만 흐르게 하고 반대쪽으로 흐르지 않게 하는것을 정류 작용)
스위치on
스위치 on 상태일때 입력전원에 의해 전류가 공급이 되고
인덕터에 에너지를 저장하면서 부하에 전류 공급(전기에너지를 자기에너지로 저장)
커패시터에는 교류성분만 흘러 충전
다이오드 내부로 전류는 흐르지 않습니다. 다이오드 개방상태가(역방향바이어스가 되게 연결) 되어 id 전류는 발생하지 않고 등가적으로 다이오드가 존재하지 않는 회로로 동작합니다.
전압차가 더 크기 떄문에 다이오드 쪽으로 흐르지 않음
스위치off
스위치 off 상태일때 인덕터와 커패시터에 의해 전력이 공급이 된다
다이오드가 전류를 한 방향으로만 흐르도록 하는 성질을 가지고 있으므로
인덕터에 저장되어 있던 자기에너지를 전기에너지로 방출 부하에 공급
커패시터에 충전된 전류 방출 커패시터 평균전류 값은 0이다
다이오드는 단락상태가 된다. 인덕터는 이전에 스위치 소자가 단락된 on 상태였을때 축전된 에너지가 방전을 하는데, 그때 발생되는 전류가 지나 갈수 있는 path 작용하여 등가적으로 다이오드는 도선과 같은 역학을 하게됨
Off상태에서 인덕터의 역기전력에 의해 생기는 전류가 부하를 통해 잘 배출될수 있도록 다이오드를 달아준다.
스위치가 개방이되면 그라운드 연결이되므로 다이오드가 도통이 된다 역뱡향 다이오드로 인해 전류가 흐른다.
N형 반도체 캐소드
P형 반도체 애소드+
바이어스 의미 à 원하는 조건에서 동작함.
Buck Converter 강압 원리
스위치 ON/OFF 시간의 비율을 조절해서 출력전압을 조정하는 원리.
스위칭 한주기동안 스위치 ON 되어 있는 시간의 비가 듀티비 =D
벅컨버터의 강압원리는
스위치가 on 시 입력전원 걸리는 파형
스위치를 on/off 시 파형
스위칭 시 평균값 파형
VL=VI-VO (스위치 ON)
VL=-VOUT (스위치 OFF)
(VI – VO)DT=VO(1-D)T
VIDT-VODT=VOT-VODT
VOT=VIDT
VO=VID
(정상상태) 한주기동안
스위치 on일떄 인덕터 전압의 면적과
스위치 off 일때 인덕터 전압의 면적이 같다는 뜻
한주기 T 동안 스위치 ON 시간을 DT
인덕터 전류는 정상상태에 도달하면 ON 타임에 상승하고 off 타임에 하강하는데 이변화량이 균형을 갖게 된다는 뜻이다.
스위치 on 일때 인덕터 전류 변화량과 스위치 off 일때 인덕터 전류 합이 0이다
크기는 같고 방향은 반대이다
오늘은 벅컨버터에 대하여 알아보았습니다
다음시간에는 부스트컨버터대하여 알아보겠습니다
오늘도 보디빌더의 전력전자이야기에 방문해 주셔서 감사합니다