Boost converter(부스트 컨버터) 설계 및 제작실무

소개글

01. 회로 설계계획ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 3
02. 부스트 컨버터 기본공식ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 4
03. 부스트 컨버터의 시뮬레이션ㆍ ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 5
04. 리플과 관련 있는 L과 C선정ㆍㆍ ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 6
4-1). 통상적인 리플값을 가지기 위한 계산
4-2). 리플의 크기와 관련있는 요소
4-3). L과 C값에 따른 리플의 크기(시뮬레이션 증명)

05. 제어회로 설계ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 8
5-1). PWM IC인 TL494의 개요
5-2). TL494 전기적 특징
5-3). TL494의 내부회로 및 원리
5-4). TL494의 RT와 CT값 계산(PWM 주파수 설계)
5-5). TL494의 주변회로 설계

06. 전력회로 설계ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ13
6-1). 트로이덜 타입 인덕터 제작하기(수제작)
6-2). 코일의 굴기 산정
6-3). C값의 계산과 근사 값을 가진 기성부품 선정
6-4). 스위치 소자(FET) 선정

07. 부스트컨버터 도면설계ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 16
08. 제작사진ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ18
09. 예전 방식(Buck-Converter 제어회로) ㆍㆍㆍ 20
10. DC-DC 컨버터 응용회로ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 21
11. 컨버터 제작순서ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 22
12. 부스트 컨버터 제작후기ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 23

목차

01. 부스트 컨버터 제작 사양
02. PWM회로의 원리와 구성
03. PWM회로 제작사진
04. 전력회로 구성
05. 전력회로 및 전력전자회로 사진

본문내용

01. 부스트 컨버터 제작 사양
전압 : 입력 - 12[V], 출력 24[V]
부하용량 : 3~9[W]
스위칭 소자 : IRZF34N ( FET )
스위칭 주파수 : 100[kHz]
스위칭 신호발생 IC : TL494CN 사용
듀티비 : 0.5 (가변가능)
TL494 회로
12[V]
0[V]
02. PWM회로의 원리와 구성
그림과 같이 TL494 IC는 16Pin의 IC로써 가장 중요한 5Pin, 6Pin의 C값과
R값을 대입함으로써 충전과 방전을 원리로 하여금 오실레이터 부에서
삼각파(캐리어파)가 발생하며, 가변저항을 이용하여 삼각파와 레퍼런스를
비교하여 PWM신호를 만들어 낸다.
레퍼런스는 14Pin에 항상 5[V]분배하면 되겠다. 가변을 용이하게 하기 위해 가변저항을 쓰면
더욱 좋다.
11과 8이 출력이니 이 핀에서 스위칭할 소자인 IRFZ34N에 연결하여 주면 PWM이 공급된다.
1, 2, 15, 16은 전력회로의 부하단과 연결하여 출력이 변동되는 값을 비교하여 변동이 발생하면
듀티비를 가변해줌으로써 일정출력을 낼 때 사용하며, 본 프로젝트는 사용하지 않음을 명시한다.
1). TL494의 개요
02. PWM회로의 원리와 구성
Vcc는 7~40[V]까지 가능하다. 15[V]가 가장 적당하지만 전력회로가 12[V]를 전원으로 사용하므로 전원을 사용한다.
리로 PWM신호를 발생하며 R값과 C값을 선정함에 있어 위의 범위를 넘어서는 안 된다.
또한 식과 그래프가 데이터 시트에 포함이 되어있으니 중학교 정도의 수준만 된다면 R, C값을 선정함에 있어서
크게 문제되지 않을 것이다. 따라서 100[kHz]를 만들어내기 위해 R과 C를 잘 선정해야 하겠다. 또한 R은 가변저항을 사용하므로써 미세한 조정을 할 수 있으면 더욱 좋다. 듀티비를 결정하는 저항은 또 다르다.
2). TL494기적 특징
02. PWM회로의 원리와 구성
Rt와 Ct는 다음페이지에 선정방법을 논하며, 본 IC는 PWM신호가 Q1, Q2에서 PWM이 반대로 뒤집어진 형태의 두개의 신호가 발생하도록 되어 있다. 이는 풀브릿지 인버터에
적용 가능하다는 말이며 전력전자책의 인버터단원을 보면 알겠지만 두 신호간 데드타임(두 PWM신호가 순간 겹쳐지는 것을 방지하기 위해 넣는 시간)을 적용해야 한다. 하지만
부스트컨버터에서는 스위칭 신호는 한 개만 필요하며 데드타임의 필요성도 배제된다. 따라서 4번핀은 접지로 처리함을 명시한다. 에러증폭기인 1,2, 15, 16은 부하측의 변동을
측정하여 PWM의 주파수를 변조하여 부하측의 변동을 무마시키는 역할을 하지만 피드백을 받지 않는 컨버터를 제작하므로 에러증폭기 모두 사용하지 않도록 세팅하여야 한다.

참고 자료

없음