DC/DC 컨버터 설계의 일반적인 실수와 해결법(VII)

DC/DC 컨버터 설계의 일반적인 실수와 해결법

 

Pradeep Shenoy and Anthony Fagnani

 

TEXAS INSTRUMENTS

 

*** 이 글은 구글 번역기를 돌린 것으로 원본은 정상이지만 번역상엔 오류가 가득할 수 있음 ***

 

 

 

 

VII. WRONG SOFT START TIME

 

DC/DC 변환기가 시작되지 않는 경우가 있을 수 있습니다. 그림 25와 같은 상황이 발생할 수 있습니다. 출력 전압이 증가하기 시작하지만 컨버터가 갑자기 멈춥니다. 그러면 변환기는 잠시 기다린 후 다시 시작하려고 시도합니다. 이 예에서 시동 중에 과전류 보호가 트리거되었습니다. 이는 큰 출력 커패시턴스, 시동 중 부하 및/또는 단락 회로 출력으로 인해 발생할 수 있습니다. 많은 변환기에는 변환기가 계속 다시 시작하려고하는 "딸꾹질" 자동 다시 시작 기능이 있습니다. 이것은 그림 25에 나타난 동작입니다.

 

 

이 상황을 피하는 한 가지 방법은 적절한 시동 시간을 갖는 것입니다. 대부분의 컨버터는 프로그램 가능한 소프트 스타트 시간을 갖습니다. 소프트 스타트 시간이 너무 길면 입력 전압이 낮아지거나 과전류 보호가 트립되거나 입력 버스 컨버터가 전류 제한치에 도달 할 수 있습니다. 적절한 소프트 스타트 시간은 이러한 문제를 피하고 돌입 전류를 감소시킵니다.
소프트 스타트 중에 컨버터 입력 및 출력 전류를 추정하기 위해 몇 가지 간단한 방정식을 사용할 수 있습니다. 입력 또는 출력 전류가 너무 높으면 소프트 시작 시간을 늘리십시오. 소프트 스타트 중에 컨버터는 출력 커패시턴스를 충전하고 출력 전압을 목표 레귤레이션 전압까지 가져와야 합니다. 또한 컨버터는 부하가 요구하는 전류를 공급해야 합니다. 이것은 그림 26에 묘사되어 있습니다.

 

 

다음 식 (5)는 시동 중에 출력 커패시턴스를 충전하는 데 사용되는 전류를 추정하는 데 사용할 수 있습니다.

 

 

여기서 C는 출력 커패시턴스, ΔV는 출력 전압의 변화, ΔT는 소프트 스타트 시간, IC는 커패시터로 흐르는 DC 전류입니다. 이 방정식은 직선 시작 파형을 가정하며 이는 대부분의 시작 프로파일에 대해 매우 좋은 근사치입니다. 시동 중 출력 전압 프로파일을 보여주는 다이어그램이 그림 27에 나와 있습니다.

 

 

컨버터의 출력 전류는 커패시터 충전 전류와 부하 전류를 공급한다. 따라서 시동시 컨버터 출력 전류는

 

 

여기서 IL은 컨버터 출력 전류이고 ILOAD는 시동 중 부하 전류입니다. 시동시 컨버터 출력 전류가 과전류 보호 임계 값보다 훨씬 낮아 지도록 주의하십시오.
다음의 식 (7)은 벅 컨버터에서 컨버터 입력 전류를 추정하는 데 사용될 수 있습니다.

 

 

여기서 D는 듀티 비이다. 벅 컨버터의 경우, 듀티 비는 VOUT/VIN 입니다. 많은 컨버터가 동일한 중간 버스로부터 공급되는 경우,
버스 컨버터에 요구되는 전류는 컨버터들이 모두 동시에 켜질 경우 커질 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 일반적으로 사용되는 기술은 변환기의 시작 간격을 시퀀싱하는 것입니다. 이것은 버스 컨버터에 요구되는 전류를 분산시키고 전류 제한을 방지합니다.