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3-Level Buck Converter / DC-DC Converter 1. 개발 배경 기존 Buck 컨버터는 스위칭 소자의 On / Off 상태에 따라 인덕터 전압이 2-Level ('Vin - Vout', '- Vout' )로 나타나는 2-Level 컨버터이다. Buck 컨버터는 감압형 DC-DC 컨버터이므로 'Vin - Vout' 관계가 항상 성립하기 때문에 2-Level Buck 컨버터에서 인덕터 전류가 증가하는 양(+)전압 레벨과 감소하는 음(-)전압 레벨은 항상 고정되어 있게 된다. 인덕터 전류는 좌측 식과 같이 인덕터 전압(vL)과 인덕턴스(L)에 의해 결정된다. 그러므로 이미 인덕터 전압이 고정된 2-Level Buck 컨버터에서 전류 리플 값을 저감하기 위해서는 인덕턴스를 증가시켜야만 한다. 그러나 인덕턴스가 증가시키기 위해서는 이와 비례하게 인덕터 부피 및.. 2023. 10. 28.
Pull-up 저항과 Pull-down 저항 / 회로설계 어떤 분야든 존재 이유가 없는 것들은 없겠지만 특히 엔지니어링, 공학 설계 등과 관련된 부분에서는 특히 더 두드러질 것이다. 전자 제품 설계, 회로 설계에 있어 존재 이유가 없는 구성 요소들은 제품의 원가를 높일 뿐 아니라 관리요소 및 잠재적 고장 요소가 증가하므로 단점만 불러일으킨다. 그렇기 때문에 개발자(엔지니어, Engineer) 들은 설계 시 해당 요소가 '기능 구현에 있어 필수적인지?', '요구스펙을 만족하는지?', '요구 스펙 대비 오버 스펙은 아닌지?', 'Worst Case 대비 적절한 Margin은 확보하였는지' 등을 반드시 고려해야 될 점들이 많다. 본 문에서는 Pull-up 저항과 Pull-down 저항에 대해 이야기 한다. Pull-up 저항과 Pull-down 저항은 학문적 개념보.. 2023. 10. 22.
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.

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