Study/Power electronics 8

Bootstrap(부트스트랩)회로

1. 정의 Bootstrap회로는 출력 스위치의 상층(High side)에 있는 FET의 Gate-Source에 전원을 인가해주기 위해 사용되는 회로이다. High side FET의 Gate-Source에 전압을 인가하기 위해서 Source단보다 Gate의 전압이 높아야 한다. FET : NMOS에서 Gate단의 전압이 높아야 전자가 이동하여 전류가 흐른다. 일반적으로 FET의 Gate-Source단 중 Source가 GND인 것은 Low side의 것이다. 위 그림에서 High side에 Source단은 GND가 아니고 +단에 위치해 있다. 그렇기에 FET를 turn on시키기 위해 +의 Source단의 전압보다 높은 전압을 Gate에 인가하면 된다. 그렇기에 부트스트랩 회로를 사용한다. 2. 동작원리..

FET, MOSFET(전계효과트랜지스터)

1. 정의 트랜지스터는 크게 접합형 트랜지스터(BJT, 전류제어, pnp와 npn으로 알려짐)와 전계효과트랜지스터(FET, Field-effect transistor, 장효과/필드효과 트랜지스터, 전압제어)로 분류할 수 있다. BJT(주로 증폭기능)는 Base, Collector, Emitter로 구성되며, MOSFET(주로 스위칭 작용)은 Gate, Drain, Source로 구성된다. 아래 그림은 반도체의 종류이다. 다이오드는 2개의 단자를 구성하고, 트랜지스터는 3개 이상의 단자를 구성한다. 트랜지스터는 접합형과 전계효과가 있다. 반도체 집적회로에는 주로 전계효과트랜지스터가 사용된다. 따라서 FET는 집적회로의 기본설계이기 때문에 플래쉬메모리(비휘발성), DRAM(휘발성)등은 기본 FET를 가지고 ..

Schmitt-Trigger 인코더

=> 슈미트 트리거는 신호 노이즈를 제거하기 위한 소자이다. => Hysteresis & comparator 사용 1.특징 슈미트 트리거 입력은 양의 스위칭 임계값과 음의 스위칭 임계값 사이의 최소 분리를 제공하도록 설계되었다. 따라서 일반적인 CMOS 입력에서 진동 또는 과도한 전류 요구와 같은 문제를 일으킬 수 있는 노이즈가 있거나 느린 입력이 가능하다. 이러한 회로는 온도를 보상받으며 가장 느린 입력 램프에서 트리거 될 수 있으며 여전히 깨끗하고 지터가 없는 출력 신호를 제공한다. Low에서 High로 신호가 변경 될 때와 High에서 Low로 변경 될 때 동작되는 전압이 달리 동작한다. 슈미트 트리거 인버터를 이용하여 만든 발진기는 이 전압 차이를 이용한 발진기이다. 2.용도 완전한 구형파를 만들..

PWM 제어 (회로적 접근)

1.스위칭 레귤레이터의 기본 : 출력 피드백 제어 방식 스위칭 레귤레이터의 출력 전압은 기본적으로 안정화되어 있다. 즉, 설정한 전압치를 일정하게 유지하는 기능을 구비하고 있다. 이러한 안정화를 위해, 스위칭 레귤레이터는 출력을 제어 회로에 피드백한다. 제어 회로는 크게 분류하면 전압 모드 제어, 전류 모드 제어, 히스테리시스 제어의 3가지 방식이 있다. 전압 모드 제어 (PWM의 예) 전압 모드 제어는 가장 기본적인 방식이다. 피드백 루프를 통해, 출력 전압 만을 피드백 한다. 그리고, 에러 엠프에서 기준전압과 비교한 차분의 전압을 삼각파와 비교함으로써, PWM 신호의 펄스 폭을 결정하여 출력 전압을 제어한다. - 이 방식의 장점은 전압에만 해당하는 피드백 루프이므로 제어가 비교적 간단하고, ON 시간..

평활회로(AC->DC)

*평활회로 교류(AC)를 직류(DC)로 바꾸는 여러 과정 가운데 맥류를 완전한 직류로 바꾸어주는 전원공급장치이다. => 전원공급장치의 핵심이 되는 정류회로의 일부이다. -정류 교류를 직류로 바꾸는 것을 정류라고 하는데, 교류를 직류로 바꿀 때는 여러 전원공급장치가 필요하다. 교류 전압을 낮출 때 사용하는 감압회로가 감압 트랜스이다. 전압이 낮아진 교류 전원을 정류회로에서 + 전압만 존재하는 맥류로 걸러준다. -맥류 맥류란 +전압만 가진 전류이지만, 전압이 안정되지 않아 아직 완전한 직류가 아닌 전류를 말한다. 맥류는 다이오드를 통해 걸러진다. 이렇게 걸러진 맥류는 다시 완전한 직류로 바뀌는 과정을 거치는데, 이 때 사용하는 회로가 평활회로이다. 평활회로는 전압이 바뀌는 맥류를 일정한 전압으로 바꾸어주는 ..

Capacitor(캐패시터), Inductor(인덕터)

*Capacitor (저주파에서 사용되는 용어, 큰 전류에서) 에너지를 전압의 형태로 저장하는 역할로 전압을 충전 또는 방전시킨다. Signal coupling(AC Coupling) Capacitor => 직류신호는 차단, 교류 신호는 통과 Decoupling or Bypass Capacitor => 회로에 노이즈를 분리(decouple)하고, 안정된 직류 전원만 통과(Bypass)되도록 하는 역할을 한다. => 커패시터를 GND에 연결해 노이즈를 흘려줌(노이즈는 교류신호이므로 통과) => LPF 커패시터를 직렬로 연결하면 전제 저항 값은 작아진다. 커패시터를 병렬로 연결하면 전체 저항 값은 커진다. *Inductor (저주파에서 사용되는 용어, 큰 전류에서) 에너지를 전류의 형태로 저장하는 역할로 전..