[A+] 중앙대 아날로그 및 디지털 회로설계실습 Switching Mode Power Supply 예비보고서

소개

"[A+] 중앙대 아날로그 및 디지털 회로설계실습 Switching Mode Power Supply 예비보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실습 목적

2. 실습 준비물

3. 설계실습 계획서
3-1. PWM칩 (UC3845)을 이용하여 아래 성능의 PWM제어 회로를 설계하시오.
3-2. PWM 제어 회로와 Buck Converter 회로를 이용하여 아래 성능의 SMPS를 설계하시오.
3-3. PWM 제어 회로와 Boost Converter 회로를 이용하여 아래 성능의 SMPS를 설계하시오.

본문내용

3-1. 실습 목적
SMPS (Switching Mode Power Supply)의 동작원리와 회로모듈을 이해하여 SMPS를 설계할 수 있는 능력을 배양한다.

< 중 략 >

3-3. 설계실습 계획서
3-3-1. PWM칩 (UC3845)을 이용하여 아래 성능의 PWM제어 회로를 설계하시오.
- 출력전압 : 0V ~ 10V (peak to peak)
- 스위칭 주파수 f : 12.5 kHz
PWM의 구조와 동작 원리를 살펴보면 다음과 같다.
(1) 2번 단자는 주로 Resistor Divider을 통해 SMPS와 연결되며, 펄스의 폭을 좁혀 원하는 전압을 얻을 수 있게 한다. (2) 3번 단자는 Inductor의 전류를 확인하여 ON/OFF switch 역할을 한다.
(3) 6번 단자는 MOSFET의 gate단에 직접적으로 연결되며, 7번 단자는 전원을 넣어 주는 곳이다.
(4) 8번 단자는 0V에서 10V 의 출력 전압을 얻도록 저항과 커패시터 값을 조정한다.

< 중 략 >

1) MOSFET IRF540이 ON이 되는 순간 인덕터는 순간적으로 OPEN된다. 즉, 인덕터의 전압이 입력 전압과 같아지고 인덕터의 특성상 이후 전류가 흐르면서 인덕터의 전압은 낮아진다.
(2) 인덕터에 흐르는 전류는 점점 증가하고 커패시터가 방전되어 부하 저항에 출력 전압이 나타난다. 인덕터에 에너지가 축적되어 인덕터의 전압이 입력 전압과 비슷해지면 IRF540은 OFF 상태가 된다.
(3) MOSFET이 OFF 상태가 되는 경우 인덕터에 저장되었던 전류가 다이오드를 통해 부하 저항과 커패시터로 흐르기 시작한다.
(4) 결과적으로 MOSPET이 도통되었을 때 흘렀던 전류와 합쳐져 더 많은 전류가 흐르게 된다. 따라서 입력 전압보다 더 높은 전압을 얻을 수 있다.

참고자료

· 없음