전류 연속 모드란?

DC-DC 컨버터에서 인덕터 전류가 1주기 동안 한 번도 0이 되지 않고 계속 흐르는 동작(CCM). 부하가 가벼워져 전류의 골이 0에 닿아 한동안 0인 채로 있는 동작을 전류 불연속 모드(DCM), 딱 0에 닿는 경계의 동작을 전류 임계 모드(BCM)라고 한다. 강압 초퍼의 D × Vin 등 간단한 변환비는 전류 연속 모드에서 성립하며, 전류 불연속 모드에서는 출력 전압이 부하에도 의존한다. 다이오드로 환류하는 강압 초퍼에서는 경계의 출력 전류가 인덕터 전류 리플(피크 투 피크)의 절반이다.

일본어 명칭: 電流連続モード

전류 연속 모드은(는) 파워 일렉트로닉스 회로 등 1개 분야의 연습 문제 5개에 나와요.

분야: 파워 일렉트로닉스 회로

도전해 보기: 전류 연속 모드 관련 문제

이상적인 승압 초퍼(부스트 컨버터)에서 입력 전압 5 V, 스위치의 듀티비 0.6일 때, 전류 연속 모드에서의 출력 전압으로 올바른 것은?

  1. A3 V
  2. B8 V
  3. C12.5 V
정답과 해설 보기

정답: C. 12.5 V

이상적인 승압 초퍼에서 출력 전압은 Vout = Vin/(1 − D)입니다. 5 V ÷ (1 − 0.6) = 5 ÷ 0.4 = 12.5 V가 됩니다. 이 식은 스위치가 온인 동안 인덕터에 걸리는 전압 Vin과 오프인 동안 걸리는 전압 (Vout − Vin)에 대해 전압과 시간의 곱이 평형을 이루는 Vin × D = (Vout − Vin) × (1 − D)에서 구할 수 있습니다. D × Vin인 3 V는 강압 초퍼의 식입니다.

이상적인 승강압 초퍼(반전형 벅-부스트 컨버터)에서 입력 전압 12 V, 듀티비 0.6일 때, 전류 연속 모드에서의 출력 전압의 크기로 올바른 것은?

  1. A7.2 V
  2. B18 V
  3. C30 V
정답과 해설 보기

정답: B. 18 V

반전형 승강압 초퍼에서는 스위치가 온인 동안 입력에서 인덕터로 에너지를 저장하고, 오프인 동안 그 에너지를 다이오드를 통해 출력으로 방출합니다. 인덕터의 전압과 시간의 곱의 평형 Vin × D = Vout × (1 − D)에서, 출력 전압의 크기는 Vout = Vin × D/(1 − D) = 12 × 0.6/0.4 = 18 V입니다. 출력의 극성은 입력과 반대(접지에 대해 음)가 됩니다. D < 0.5이면 강압, D > 0.5이면 승압으로 동작하며, D = 0.5에서 입력과 같은 크기가 됩니다.

해설 속 전류 연속 모드

전류 연속 모드이(가) 나오는 문제 (5)

  1. 이상적인 승압 초퍼(부스트 컨버터)에서 입력 전압 5 V, 스위치의 듀티비 0.6일 때, 전류 연속 모드에서의 출력 전압으로 올바른 것은?
  2. 이상적인 승강압 초퍼(반전형 벅-부스트 컨버터)에서 입력 전압 12 V, 듀티비 0.6일 때, 전류 연속 모드에서의 출력 전압의 크기로 올바른 것은?
  3. 이상적인 강압 초퍼에서 입력 전압 12 V, 출력 전압 3 V, 인덕턴스 15 µH, 스위칭 주파수 300 kHz일 때, 전류 연속 모드에서의 인덕터 전류 리플(피크 투 피크)로 올바른 것은?
  4. DC-DC 컨버터의 전류 연속 모드(CCM)에 대한 설명으로 올바른 것은?
  5. 입력 전압 12 V, 출력 전압 3 V, 인덕턴스 15 µH, 스위칭 주파수 300 kHz인 이상적인 강압 초퍼(다이오드로 환류하는 것)에서 부하 전류를 줄여 간다. 전류 연속 모드를 유지할 수 있는 최소 출력 전류(전류 불연속 모드와의 경계)는?

관련 용어

강압 초퍼(벅 컨버터) 듀티비(Duty Ratio) 승압 초퍼(부스트 컨버터) 승강압 초퍼(벅-부스트 컨버터) DC-DC 컨버터 동기 정류(Synchronous Rectification) 변압기 사이리스터(Thyristor) 역기전력(Back EMF) 역률 개선 회로(PFC 회로)

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