금오공대 아날로그회로응용설계 - 전원회로 설계 및 실습(3)

소개

"아날로그회로응용설계 - 전원회로 설계 및 실습(3)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 무선 전력 전송 이용 휴대폰 충전회로 설계
2. Royer 발진기

본문내용

▶ ZVS 발진기의 동작 원리를 조사하여 정리하시오.
< 영전압 스위칭(ZVS)이란? >

- 대부분의 전압 조정기는 turn-on 및 turn-off 전환되는 동안 MOSFET 스위치에 인가되는 고전류 및 고전압 응력의 동시 발생으로 인해 높은 스위칭 손실이 발생합니다. 이러한 손실은 스위칭 주파수와 입력 전압으로 인해 증가하며 최대 주파수 작동, 효율성 및 출력 밀도에 영향을 줍니다.

< 중 략 >

- 일반적인 PWM은 고정 주파수를 사용하고 Duty cycle에 변화를 주어 조정을 수행하지만, 영전압 스위칭(ZVS)는 변환 주파수를 달리하여 출력 전압을 유지합니다.

- 영전압 스위칭(ZVS)는 EMI의 고조파 스펙트럼이 감소하고, 더 높은 주파수 작동으로 잡음이 감소하여 잡음의 필터링이 쉬워지며 더 작은 필터 부품의 사용이 가능하다는 장점이 있습니다.
하지만, 스위칭 off 전에 MOSFET이 모든 에너지를 방출했음을 보장할 수 없어 부품 장애가 발생될 수 있으므로 모든 에너지를 소모하기 위해 스위치와 평행하게 다이오드를 추가하여 이 문제를 해결합니다.

< 중 략 >

< L-C 회로를 통해 저항의 필요성 살펴보기 >

커패시터와 인덕터가 직렬과 병렬로 연결된 회로를 생각해보겠습니다. 커패시터와 인덕터는 이상적인 소자라고 가정하고, C와 L 값은 각각 330nF, 100mH로 정했습니다. 아래 그래프에서 파란색과 녹색 선은 각각 커패시터와 인덕터의 임피던스의 크기를 나타내며, 빨간색 선은 커패시터와 인덕터가 직렬로 연결되었을 때의 등가 임피던스의 크기를 나타냅니다.

: L-C 직렬연결 시 임피던스가 감소.
커패시터의 임피던스(-j/ωC)의 위상이 인덕터 임피던스(jωL)의 위상과 반대이므로 커패시터와 인덕터를 직렬로 연결하면 임피던스는 감소합니다.
공진주파수는 그래프에 표시된 대로 876Hz이며,
등가 임피던스는 공진주파수에서 0Ω까지 감소합니다.

참고자료

· 없음