[에리카 A+ 전기기기] 실습2. Buck 컨버터의 회로 구성 및 동작

목차

1. 예제 문제의 사진
2. 시뮬레이션 블록도 of 예제 문제
3. 시뮬레이션 파형 of 예제 문제
4. 이론적 계산을 통한 예측 값 of 예제 문제
5. 시뮬레이션 결과 값 of 예제 문제
6. 결과 비교 및 분석
7. 과제. Buck Converter 설계

본문내용

3. 시뮬레이션 파형 of 예제 문제

입력 전압(=Vs)
Max = 100[V]
출력 전압
출력 전류
인덕터 전류

< 시뮬레이션 파형 of 예제 문제 >

입력 전압(=Vs)
Max = 100[V]
출력 전압 리플
= 0.06 [V]
출력 전류 리플
= 0.006 [V]

< 출력 전압, 전류 리플(Steady State) of 시뮬레이션 파형 >

입력 전압(=Vs)
Max = 100[V]
출력 전압
출력 전류
인덕터 전류 리플
= 4.78 [V]

< 인덕터 전류 리플 of 시뮬레이션 파형 >

4. 이론적 계산을 통한 예측 값 of 예제 문제

< 문제에서 주어진 값 >

Vo, 출력 전압의 평균 값을 구하기 위해선

=> Vo, 출력 전압의 평균 = 60 [V]
Io, 출력 전류의 평균 값을 구하기 위해선, 아래 그래프처럼

Io = IL이 같다는 것을 확인 할 수 있다. 따라서

=> Io, 출력 전류의 평균 = 6 [A]

Imax, Imin을 구하기 위해서, 아래와 같이 계산한다.

=> Imax = 8.4 [A] , Imin = 3.6 [A]

그리고, (delta)Vo 를 구하기 위해선 다음과 같이 계산한다.

<중 략>

<시뮬레이션을 통해 확인할 값>과 <시뮬레이션의 결과 값> 을 비교해본 결과, 한 가지 항목을 제외하고는 모두 동일한 결과를 보여주었다.

출력전압, 전류의 리플의 경우 출력 전압, 전류의 평균값의 10% 의 크기를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

마지막 항목인 (delta)IL의 경우 4.8 [A], 와 4.78 [A] 로 극소한 차이를 확인할 수 있었는데, 이는 커서 위치를 수동으로 설정하여서 발생한 오차인 것 같다. 스탭을 10^-8 으로 설정하여, 미세하게 커서를 조정하기가 어려운 상황이었다. 그 외에는 모두 정확하게 값이 맞아떨어졌다.

Buck Converter 를 사용하면, 출력전압을 조정할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 다만 출력전압, 전류의 리플이 존재한다는 것을 알 수 있었다. DC-DC 변환을 할 때에는 이러한 리플을 고려하여, 어떻게 리플을 없애줄 지도 항상 생각을 해야할 것같다.

참고자료

· 없음