강압 DC/DC 컨버터의 기본 회로 · 전류의 흐름 · 동작 원리

본 편에서는 특히 강압 DC/DC 컨버터의 중요 부품이며, 그 선택에 따라 성능 및 특성에 큰 영향을 미치는 인덕터와 콘덴서의 선정 방법에 대해 설명하겠습니다. 이러한 내용을 이해하기 위해서는 강압 DC/DC 컨버터의 기본 동작과 동작 시 전류의 흐름을 이해할 필요가 있으므로, 먼저 기본 동작과 전류 경로에 대해 설명하겠습니다.

강압 컨버터의 기본 동작

하기는 강압 컨버터의 기본 회로와 동작, 전류의 흐름을 나타낸 그림입니다.

이 기본 회로도는 다이오드 정류 (비동기 정류) 타입의 강압 회로를 나타낸 것입니다. 동기정류의 경우는 D₁을 스위칭 소자 (트랜지스터)로 대체하여, Q₁과 반대로 ON / OFF하는 동작이지만, 기본적으로는 동일합니다.

다음 그림은 상기 Fig.1과 Fig.2를 정리한 것과 주요 노드에서의 전압 또는 전류 파형을 나타낸 것입니다.

상기 그림을 통해 Q₁의 ON / OFF에 따라 드레인 전류 I_D, 인덕터 전류 I_L, 그리고 출력 콘덴서 전류 I_CO, 입력 콘덴서 전류 I_CIN이 어떻게 흐르는지 알 수 있습니다.

이러한 내용을 잘 이해하면, 어떤 부품이 어떤 역할을 하는지 이해할 수 있으며, 그 부품이 어떤 특성을 지녀야 하는지도 알 수 있습니다.

다음 편에서는 이러한 동작과 전류의 흐름을 염두에 두고, 인덕터의 선택에 대해 설명하겠습니다.