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전력전자11

비반전 Buck-Boost 컨버터 / DC-DC 컨버터 주파수, 진폭, 위상 등 여러 특성을 갖는 교류(Alternating Current, AC)와 달리 직류(Direct Current, DC)는 크기만 가지고 있기 때문에 DC-DC 컨버터는 크게 감압형(Vin > Vout), 승압형(Vin < Vout), 승/감압형 3가지로 크게 분류가 가능하다. 이 중 승/감압형 DC-DC 컨버터는 입력전압이 출력전압만 커야만 하는 감압형 DC-DC 컨버터, 작아야만 하는 승압형 DC-DC 컨버터와 달리 비교적 넓은 입력 전압 범위를 사용할 수 있는 장점을 갖는다. 승/감압형 DC-DC 컨버터의 기초적인 회로인 Buck-Boost 컨버터는 각 1개씩의 인덕터, 다이오드, 스위칭 소자(IGBT, MOSFET 등)로 승압과 감압 동작을 전부 수행이 가능하다. 그러나 구조상.. 2023. 10. 13.
단상 Full-bridge 인버터 동작 원리 및 바이폴라(Bipolar), 유니폴라(Unipolar) PWM 제어 기법 / 인버터(Inverter) 본문에서는 인버터의 기초 Topology인 단상 Full-bridge 인버터에 대해서 이야기하도록 하겠습니다. [그림 1]은 단상 Full-bridge 인버터 Topology를 보여줍니다. 스위칭 소자 4개로 구성되어 있으며, S1과 S2가 직렬 연결되어 Left-leg를 구성하고 S3과 S4가 직렬 연결되어 Right-leg를 구성합니다. 직렬 연결된 스위치는 동시에 On-state가 될 경우 Short 되어 과전류 등의 문제를 야기하기 때문에 두 개가 Off되거나 하나만 On 되는 동작만 수행할 수 있습니다. Full-bridge 인버터의 동작 모드는 4개의 스위칭 소자의 상태에 따라 [그림 2], [그림 3], [그림 4], [그림 5]와 같이 분류됩니다. 출력 전압은 [식 1]과 같기 때문에 각 .. 2023. 10. 6.
Zeta 컨버터 동작 원리 / DC-DC 컨버터 본문에서는 Zeta 컨버터에 대해서 이야기 해보겠습니다. Zeta 컨버터는 SEPIC과 구성요소가 동일하지만 출력 전류가 연속적이라는 장점을 가지고 있습니다. (Filter Capacitor인 Cout이 없을 경우 SEPIC은 Diode가 동작 모드에 따라 On/Off를 반복하기 때문에 불연속적이며, Zeta의 경우 인덕터가 전류 Path 구조 상 출력 바로 직전에 위치해 있기 때문에 전류가 연속적으로 도통됩니다.) 이제 Zeta 컨버터에 대해서 본격적으로 살펴보도록 하겠습니다. [그림 1]은 Zeta 컨버터의 Topology를 보여줍니다. Topology 상에서 제어할 수 있는 능동소자는 스위칭 소자 S 밖에 없기 때문에 S의 Turn-On 비율인 Duty비를 이용하여 입/출력 전압비를 제어하게 됩니다.. 2023. 10. 3.
SEPIC (Single Ended Primary Inductor Converter) 동작 원리 / DC-DC 컨버터 본문에서는 SEPIC 에 대해서 알아보도록 하겠습니다. Buck, Boost, Buck-Boost 와 달리 SEPIC에서는 Capacitor가 전력변환 동작을 수행하는 구성요소로 포함이 됩니다. 그만큼 Topology를 이해하는데 상대적으로 어려울 수 있습니다만 지금부터 차근차근 이야기 해보도록 하겠습니다. [그림 1]은 SEPIC의 기본 Topology를 보여줍니다. Filter Capacitor인 Cout을 제외하면 SEPIC의 구성요소는 인덕터(L1, L2) 2개 / 커패시터(Cs) 1개 / 스위칭 소자(S) 1개 / 다이오드(D) 1개입니다. Buck / Boost / Buck-Boost 컨버터들보다 구성요소가 더 많죠, 결국에 구성요소가 많다는 것은 제어도 복잡해지고 더 비싸진다는 뜻이 됩니다... 2023. 10. 3.

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