절연형 플라이백 컨버터 회로 설계：트랜스 설계 (구조 설계) -제1장-

앞서 설명한 수치 산출에 이어, 트랜스 T1의 구조 설계에 대해 설명하겠습니다. 보통 전자부품만을 사용하여 설계하는 경우가 많은 분들에게는 코어 및 보빈, 권선을 조합하고, 경험치와 같은 요소도 필요로 하는 트랜스 설계는 생소하게 느껴질 수도 있습니다. 그러나, 전원 설계 특히 AC/DC 컨버터, 절연 컨버터에는 중요한 부품이므로, 적어도 본 내용을 통해 순서와 필요한 검토 사항에 대해 이해해두면 좋을 것입니다. 트랜스 T1의 구조 설계는 하기와 같은 순서로 진행합니다. ①보빈 선정 ②유효 권선틀 확인 ③권선 구성 결정 ④연면 거리와 배리어 테이프 ⑤선재의 선정 ⑥결선도, 층 구성, 권선 사양 ⑦트랜스 사양 결정 본 편에서는 「제1장」으로서 ①~④까지, 다음 「제2장」에서는 ⑤~⑦까지 설명하겠습니다. ①..

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• · 2022. 12. 23.
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절연형 플라이백 컨버터 회로 설계：트랜스 설계 (수치 산출) AC/DC PWM 방식 플라이백 컨버터 설계 방법

플라이백 컨버터에 필수인 트랜스 설계 시에는, 전원 사양을 바탕으로 트랜스 설계에 필요한 수치 산출부터 시작합니다. 기본적으로는 각각 제시된 식을 통해 계산합니다. 관련된 트랜스의 설계 정보는, 설계에 사용하는 IC1 의 어플리케이션 노트 등에 게재되어 있으므로, 참조하여 주십시오. 여기에서는 알기 쉽도록 설명할 부분의 회로도를 확대하여 게재하였습니다. 회로 전체에 대해서는 전편의 「예제 회로」를 참조하여 주십시오. 이 회로도는, 예제 회로의 트랜스 T1 부분을 발췌한 것입니다. 트랜스 T1은 입력인 1차측 권선 Np와 출력인 2차측 권선 Ns 이외에도 IC1의 VCC 전압을 생성하는 권선 Nd를 포함하고 있습니다. 트랜스 T1의 설계 순서 트랜스 T1 설계 시의 순서입니다. 하기의 순서에 따라 수치를 ..

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• · 2022. 12. 23.
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절연형 플라이백 컨버터 회로 설계

그럼, 실제로 절연형 플라이백 컨버터 설계에 들어가겠습니다. 먼저, 예제용으로 선택한 제어 IC AC/DC용 PWM 컨트롤러 IC」를 사용한 회로도를 하기에 게재하였습니다. 이제부터는, 이 회로에 필요한 부품 선정 및 각 부분의 정수 계산 방법에 대해 설명하겠습니다. 이 회로는 앞서 결정한 「예제로서의 전원 사양」을 만족하도록 설계되어 있습니다. 예제로서의 전원 사양 입력전압 : 85~264VAC 출력 : 12VDC±5% / 3A 36W 출력 리플 전압 : 200mVp-p 절연 내압 : 1차 – 2차간 3kVAC 동작온도 범위 : 0~50℃ 효율 : 80% 이상 무부하 시 입력전력 : 0.1W 이하 입력전압은 필터를 통해, 전파 정류기 DA1과 C1에 의해 정류 및 평활화됩니다. 이렇게 정류된 DC 고전..

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• · 2022. 12. 22.
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전원용 IC 선택하기

전원으로서의 사양이 결정되면, 설계의 두번째 순서로서 「제어용 전원 IC를 선택」합니다. 오늘날 전원 회로 설계에는 전원용 IC를 이용하는 것이 일반적입니다. 전원용 IC는, 제어 성능이 매우 우수할 뿐만 아니라, 다양한 보호 기능이 탑재되어 있어 설계가 용이하고 실장 면적 등의 면에서도 유리하기 때문에 두번째 순서로 정하게 됩니다. 본 편에서는 PWM 방식 플라이백 AC/DC 컨버터를 설계하기 위해, 예제로서 구체적인 전원 사양을 설정하고, 그에 대응하는 전원 IC를 결정해 보겠습니다. 전원의 사양은 「설계 시작을 위해 최소한으로 결정해 두어야 하는 사양」을 바탕으로, 일반적인 조건을 하기와 같이 설정하였습니다. 또한, 그 조건을 바탕으로 IC를 선택하기 위한 포인트에 대해서도 정리하였습니다. ・입력전..

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• · 2022. 12. 22.
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설계 순서

절연형 플라이백 컨버터의 기본 내용을 확인했으니, 이제 설계의 순서에 대해 설명하겠습니다. AC/DC 컨버터뿐만 아니라, 대부분의 설계는 이와 같은 순서로 진행합니다. 먼저, 요구 사양을 확인하고 그 사양을 실현하기 위한 부품을 선택합니다. 여기에서 「제어용 전원 IC 선택」이라고 게재한 이유는, 최근 전원 설계에서 대부분의 경우 전원용 IC를 이용하기 때문이며, 실질적으로 전원 IC를 선택하고 그 IC를 중심으로 설계를 진행하게 됩니다. 다음으로 IC가 필요로 하는 부품을 선정하고, 정수 등을 계산합니다. 도면이 완성되면 프로토타입을 제작하여 성능을 평가한 후, 양산, 출하의 순서를 거치게 됩니다. 1. 요구 사양 결정 먼저 요구 사양을 명확히 확인합니다. 원래 이 항목이 가장 먼저 해야 하는 가장 중..

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• · 2022. 12. 22.
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전원 사양 결정

「설계 순서」 편에서 설명한 바와 같이, 설계를 시작하기 위해서는 전원으로서 어떤 성능과 특성을 구비해야 하는지, 전원의 사양이 결정되어야 합니다. 실제로 전원의 사양은 전원 설계자가 마음대로 정할 수 있는 것이 아닙니다. 사용하는 입력 전원 및 공급되는 부하가 요구하는 전압 정밀도 및 전류 등을 비롯하여, 효율 및 동작온도 범위 등 많은 확인 사항이 있으며, 이러한 확인 사항은 시스템 전체의 사양 및 급전하는 기판의 사양에 따라 결정됩니다. 그러나, 현실적으로 이러한 사양은 설계 시작 시점에서 명확히 결정되지 않습니다. 이는 전력을 공급받는 측도 어느 정도 설계를 진행하지 않으면 알 수 없는 부분이 많기 때문입니다. 그렇다고 해서, 모든 부분이 명확하게 결정될 때까지 기다린다면, 설계에 할당되는 기간은..

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• · 2022. 12. 22.
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