AC-DC｜기초편

플라이백 방식이란?

2018.05.10

키 포인트

・트랜스를 이용한 DC-DC 변환은 응용 범위가 넓으므로, 기본 동작을 마스터한다.

그림 17

그림 17

플라이백 방식은 100W 정도까지의 스위칭 전원에 자주 사용되는 방법입니다.

플라이백 방식에는 자려형 (自励型) RCC (Ringing Choke Converter), 타려형 (他励型) PWM 타입, RCC에 공진 기술을 이용한 의사 공진 타입의 3종류가 있습니다. RCC 타입은 시스템의 보조 전원 등, 주로 소전력 용도에서 사용되어 왔지만, PWM 타입에 비해 설계가 다소 복잡하고, 최근 PWM 타입 MOSFET 내장 IC가 보급됨에 따라 소전력 용도에서는 PWM 타입이 채용되는 경우가 많아졌습니다. 의사 공진 타입은 전용 IC로 제어하는데, PWM 타입보다 Low noise이며 손실이 작으므로, 일부 어플리케이션에서 사용되고 있습니다.

AC-DC 변환에서는 스위칭 방식의 AC-DC 변환에 사용되는 경우가 많지만, 트랜스 방식에도 사용할 수 있습니다. 단, 리니어 레귤레이터에 비해 부품 수가 증가하여 비용도 높아지므로, 절연이 필요한 경우에 한정되어 사용됩니다.

플라이백의 특징은 심플하고 적은 부품 수로 구성이 가능하다는 점입니다.

그림 18 : 플라이백 방식 (연속 모드 시)

그림 18 : 플라이백 방식 (연속 모드 시)


그림 19

그림 19

그다지 높은 출력 정밀도가 요구되지 않는 어플리케이션의 경우, 트랜스의 권선비를 통해 대략적인 출력전압을 설정하여 비안정 출력 전원으로서 사용할 수 있습니다. 안정화 출력을 위해서는 스위칭 트랜지스터를 제어하는 회로가 추가됩니다.

그림 20 : 플라이백 방식 각 부분의 파형

그림 20 : 플라이백 방식 각 부분의 파형

그 밖에 넓은 입력전압 범위에 대응한다는 메리트가 있지만, 비교적 큰 피크 전류가 스위칭 소자 및 다이오드, 출력 콘덴서에 흐른다는 단점이 있습니다. 2차측 (출력)으로부터의 귀환을 포토 커플러를 통해 절연함으로써, 절연전원을 구축할 수 있습니다.

플라이백의 기본 동작에 대해서는 그림 18을 참조하여 주십시오. MOSFET ON 시, 트랜스의 1차측 권선에 전류가 흘러 에너지가 축적됩니다. 이 때, 다이오드는 OFF됩니다. MOSFET OFF 시, 축적된 에너지가 트랜스의 2차측 권선에서 다이오드를 통해 출력되어, 정류 / 평활에 의해 DC 전압이 생성됩니다. 이러한 동작에서 기인하여, ON / OFF 방식이라고 불리우기도 합니다. 각 부분의 파형은 그림 20을 참조하여 주십시오.

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