[회로 설계] DC power supply 설계

소개글

[회로 설계] DC power supply 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. DC power supply 설계
(1) 반파정류기 동작원리 해석
(2) 리플의 정의와 리플 크기값 유도
(3) 전파정류기 동작원리 해석
(4) 제너다이오드 설명
(5) simulation을 이용한 설계

2. 필요한 부품 규격 결정

3. Transformer, Diode, Capacitor등 제품명, 제조회사명, 정격 등 표시

4. 예상되는 출력 파형 해석

5. Simulation을 통한 결과제시

6. 고찰 및 참고문헌

본문내용

류회로는 반파 정류회로와는 달리 커패시터의 방전기간이 반주기 이하이기 때문에 리플의 크기가 반파정류 회로의 절반 정도가 된다.
(3) 제너 다이오드
일반적인 다이오드는 항복 영역에서 소자가 파괴될 수 있기 때문에 이 영역에서는 사용할 수 없다. 하지만 제너 다이오드는 특정한 역방향 바이어스 영역에서 사용할 수 있도록 설계된 소자이다. 제너 항복이 발생되면 다이오드 양 단자의 전압은 거의 일정한 값으로 유지되면서 전류만 급격하게 증거한다. 즉 제너다이오드는 전압과 부하저항이 변하더라도 부하 전압을 일정하게 유지시켜 주는 전압조정기 또는 정전압 기준회로의 기본 소자로 많이 사용한다.
DC power supply를 설계
위의 이론 설명을 토대로 DC power supply를 설계한다.
일반적인 전원전압 (110Vrms 또는 220Vrms)을 변압기를 거쳐 정류기에 입력됨을 가정한다.
2. 필요한 부품 규격 결정
PN접합 다이오드의 경우는 실질적으로 0.7V-0.8V의 의 값을 갖는다. 위의 정류기가 2W의 평균전력을 4V의 전압과 0.2V의 리플을 갖는다고 가정하면
(=0.8V로 가정)
을 보증하는 커패시터의 최소값을 결정한다.
위 식에서, 전파정류기는 도통되는 순간 2개의 다이오드를 갖고, 리플값은 전파정류 회로의 절반에 해당됨으로
을 얻을 수 있다.
위에서 가정한 에 의해서 를 이용하여
=0.2V
0.8V의 값을 갖는 다이오드 4개, 제너 다이오드 1개, 의 값을 갖는 커패시터 1개를 결정할 수 있다.
3. Transformer, Diode, Capacitor등 제품명, 제조회사명, 정격 등 표시
4. 예상되는 출력 파형 해석
4V의 DC 전압이 출력되고 0.2V의 리플을 갖을 것이다.
5. Simulation을 통한 결과제시
6. 고찰 및 참고문헌
DC power supply를 이해하기 위해서는 다이오드에 대한 기본적인 개념을 기본으로 하여, 대신호, 소신호 등가 모델을 통해 회로를 분석하고, 응용적인 내용에 해당되는 반파 정류와 전파 정류를 알고 있어야만 했다. 우리는 이러한 로드맵을 작성한 후 프로젝트에 임하기로 하였다. 다이오드에 기본적인 개념에 대해서는 (1)의 내용에서 보듯이 직관적으로 쉽게 알 수 있는 내용이였다. 하지만 (2)의 내용은 회로의 해석이 요구되었기에 직관적인 이해가 어려웠다. 따라서 우리는 (2)의 내용에서 어려움이 있었다. 먼저 의 값을 얼마나 지정해야 될지 몰라 참고 문헌을 뒤지던 중 일반적인 다이오드 값인 0.8V로 가정하였다. 그런 다음 2W의 평균 전력을 가정하여 위의 내용처럼 풀이를 한 결과 0.2V의 리플 값과 주파수 값, 커페시턴스 까지 구할 수 있었고 프로젝트를 성공적으로 수행 할 수 있었다.
이번 프로젝트를 통하여 다이오드를 이용하고 있는 회로 해석에 대한 이해도가 높아 졌으며, 또한 프로젝트를 통한 팀원의 협동심 또한 느낄 수 있었다.
참고문헌
전자회로. RAZAVI
핵심 개념부터 응용까지 ㈜한빛미디어
Microelctric Circuits 5th edition, Sedra/Smith

키워드

회로 설계,   DC,   power supply 설계