31. 스위칭 전원 (AC-DC 컨버터)의 회로 방식
전자 기기에 없어서는 안 되는 스위칭 전원. 예전에는 철심에 코일을 감은 트랜스를 사용한 선형 전원이 사용되었으나 매우 무겁고 변환 효율이 현저하게 낮기 때문에 최근에는 스위칭 전원이 많이 사용되고 있습니다. 이러한 스위칭 전원에는 다양한 회로 방식이 있습니다. 각각의 회로 방식에 따라 비용과 외형 치수, 변환 효율 등이 다르므로 용도에 따라 구분하여 사용할 필요가 있습니다.
회로 방식 | 특징 |
회로도 |
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플라이백 방식 |
스위칭 소자가 ON일 때에 인덕터에 전력을 축적하여 이 전력을 OFF일 때에 출력하는 회로 방식. 출력 전력 용량이 큰 기종에는 적합하지 않아 소용량 기종에서 사용되고 있습니다. 넓은 입력 전압 범위를 확보할 수 있다는 장점이 있지만 비교적 큰 피크 전류가 스위칭 소자와 인덕터에 흐르는 단점이 있습니다. RCC(Ringing Choke Converter) 방식은 플라이백 방식의 한 종류입니다. |
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포워드 방식 |
스위칭 소자가 ON일 때에 전력을 1차 측에서 2차 측으로 전달시키는 회로 방식. 회로 구성이 단순하고 안정적인 제어를 할 수 있기 때문에 많은 스위칭 전원에 채용되고 있습니다. 출력 전력 용량이 작은 기종은 물론 비교적 큰 기종에도 사용되고 있습니다. 높은 전력 변환 효율을 얻을 수 있지만, MHz 대역의 노이즈 발생량이 많다는 결점이 있습니다. |
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푸시풀 방식 |
스위칭 소자를 2개 사용하여 2개의 트랜스를 번갈아 가며 사용하는 회로 방식. 트랜스의 이용 효율이 높아지기 때문에 출력 전력 용량이 비교적 큰 기종에 적용할 수 있습니다. 그러나 트랜스의 편자에 주의할 필요가 있습니다. |
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하프 브리지 방식 |
회로 동작은 푸시풀 방식과 같지만, 트랜스에 인가되는 전압이 입력 전압의 절반 정도로 낮기 때문에 스위칭 소자로 내압이 낮은 품종을 사용할 수 있는 장점이 있습니다. 출력 전력 용량이 큰 기종에 적용 가능하며 1kW 정도까지의 기종에 사용되고 있습니다. |
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풀 브리지 방식 |
하프 브리지 방식의 입력부를 풀 브리지로 변경한 회로 방식. 하프 브리지 방식과 마찬가지로 내압이 낮은 스위칭 소자를 사용할 수 있는 장점이 있지만, 하프 브리지 방식에 비교해 회로 구성과 제어가 복잡하게 된다는 단점이 있습니다. 높은 전력 변환 효율을 얻을 수 있습니다. 출력 전력 용량이 큰 전원에 적용되고 있습니다. |
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