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아날로그 및 디지털회로 설계 실습 실습2_Switching Mode Power Supply (SMPS)_예비보고서

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어도비 PDF
최초등록일 2024.08.27 최종저작일 2023.09
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아날로그 및 디지털회로 설계 실습 실습2_Switching Mode Power Supply (SMPS)_예비보고서
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    • 🔌 실제 SMPS 설계를 위한 상세한 기술적 접근 제공
    • 📊 Buck 및 Boost Converter 회로 설계 방법론 상세 설명
    • 🧰 실습에 필요한 구체적인 부품 목록과 설계 파라미터 제시

    미리보기

    목차

    1. 목적
    2. 준비물 및 유의사항
    3. 설계실습 계획서

    본문내용

    설계 실습2. Switching Mode Power Supply (SMPS)
    2-1. 목적
    SMPS (Switching Mode Power Supply)의 동작 원리와 회로 모듈을 이해하여 SMPS를 설계할 수 있는 능력을 배양한다.

    2-2. 준비물 및 유의사항
    부품
    PWM UC3845 : 1개
    MOSFET IRF540 : 2개
    Inductor 470H : 2개
    Capacitor 680F : 2개
    Capacitor 10nF, ceramic disk : 2개
    저항 20k Ω, 1/2W, 5% : 1개
    저항 5.1k Ω, 1/2W, 5% : 5개
    가변저항 10k Ω, 1/2W, 5% : 2개
    Diode SB540 : 2개
    Inverter 74HC04 : 1개
    사용장비
    오실로스코프(Oscilloscope) : 1대
    브레드보드 (Bread board) : 1대
    파워서플라이 (DC Power Supply) : 1대
    함수발생기 (Function Generator) : 1대
    점퍼선 : 다수

    참고자료

    · 없음
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. SMPS (Switching Mode Power Supply)
      SMPS는 전력 변환 효율이 높고 소형화가 가능하여 다양한 전자 기기에 널리 사용되고 있습니다. 스위칭 동작을 통해 입력 전압을 원하는 출력 전압으로 변환하는 SMPS는 선형 레귤레이터에 비해 발열이 적고 전력 변환 효율이 높습니다. 또한 스위칭 주파수를 높여 소형화가 가능하여 휴대용 기기나 전력 밀도가 중요한 응용 분야에 적합합니다. 하지만 스위칭 노이즈 발생, 전자기 간섭 문제 등의 단점이 있어 이에 대한 설계 기술이 중요합니다. 전력 변환 효율과 전자기 호환성을 고려한 SMPS 설계 기술 개발이 지속적으로 필요할 것으로 보입니다.
    • 2. PWM 제어 회로 설계
      PWM 제어 회로는 SMPS를 비롯한 다양한 전력 변환 장치에서 널리 사용되는 핵심 기술입니다. PWM 제어를 통해 스위칭 소자의 on/off 시간을 조절하여 원하는 출력 전압을 얻을 수 있습니다. 이를 위해서는 정확한 PWM 신호 생성과 피드백 제어 기술이 필요합니다. 마이크로컨트롤러나 전용 PWM 제어 IC를 활용하여 PWM 신호를 생성하고, 출력 전압 센싱 및 피드백 제어 알고리즘을 통해 안정적인 출력 전압을 유지할 수 있습니다. 또한 스위칭 노이즈 억제, 전자기 호환성 등의 설계 고려사항도 중요합니다. 전력 변환 효율과 안정성을 높이기 위한 PWM 제어 회로 설계 기술 개발이 지속적으로 필요할 것으로 보입니다.
    • 3. Buck Converter 회로 설계
      Buck 컨버터는 입력 전압을 낮추는 강압형 DC-DC 컨버터로, 전력 변환 효율이 높고 구조가 간단하여 다양한 전자 기기에 널리 사용됩니다. 스위칭 소자, 인덕터, 캐패시터 등의 회로 구성 요소와 PWM 제어 기술을 활용하여 입력 전압을 원하는 출력 전압으로 변환할 수 있습니다. 효율적인 Buck 컨버터 설계를 위해서는 스위칭 손실 최소화, 전자기 호환성 확보, 출력 전압 안정화 등의 설계 기술이 필요합니다. 또한 부하 변동, 입력 전압 변동 등의 외부 요인에 대한 안정적인 출력 전압 유지를 위한 피드백 제어 기술도 중요합니다. 전력 변환 효율과 안정성을 높이기 위한 Buck 컨버터 회로 설계 기술 개발이 지속적으로 필요할 것으로 보입니다.
    • 4. Boost Converter 회로 설계
      Boost 컨버터는 입력 전압을 높이는 승압형 DC-DC 컨버터로, 배터리 구동 기기나 태양전지 시스템 등에 널리 사용됩니다. 스위칭 소자, 인덕터, 캐패시터 등의 회로 구성 요소와 PWM 제어 기술을 활용하여 입력 전압을 원하는 출력 전압으로 변환할 수 있습니다. 효율적인 Boost 컨버터 설계를 위해서는 스위칭 손실 최소화, 전자기 호환성 확보, 출력 전압 안정화 등의 설계 기술이 필요합니다. 또한 부하 변동, 입력 전압 변동 등의 외부 요인에 대한 안정적인 출력 전압 유지를 위한 피드백 제어 기술도 중요합니다. 전력 변환 효율과 안정성을 높이기 위한 Boost 컨버터 회로 설계 기술 개발이 지속적으로 필요할 것으로 보입니다.
  • 자료후기

      Ai 리뷰
      본 실습을 통해 PWM 제어 회로와 Buck/Boost Converter 회로를 설계하고, 다양한 SMPS 구현 능력을 갖추게 될 것입니다.
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