정리

DC-DC 컨버터의 인덕터와 콘덴서 선정

① 강압 DC-DC 컨버터의 기본 회로 · 전류의 흐름 · 동작 원리

• DC-DC 컨버터 설계 시, 인덕터와 입출력 콘덴서의 선정은 특히 중요하다.
• 회로 동작, 전류 경로, 각 부품이 어떤 역할을 하는지 이해해야 한다.

②인덕터의 선정

• 필요한 인덕턴스 L을 계산한다.
• 인덕터에 흐르는 최대 전류를 계산한다. (출력전류 ＋ 1/2 리플 전류)
• 계산한 L값 (또는 근사치)으로, 인덕터 포화 전류가 계산한 최대 전류 이상인 인덕터를 선택한다.
• 단락 및 과도 상태에서는 계산의 최대치 이상의 전류가 흐르는 경우가 있으므로, 최대 스위치 전류를 바탕으로 선택한다는 개념도 있다.
• 기본적으로는 계산을 바탕으로 마진을 고려한다.
• 마진은 회사의 설계 룰이나 경험치를 바탕으로 설정한다.

③출력 콘덴서의 선정

• 출력 콘덴서 선정 시 중요한 요소

  1) 정격전압
  
  2) 리플 정격전류
  
  3) ESR (등가 직렬 저항)

• 콘덴서에 인가되는 전압 및 리플 전류는 콘덴서의 최대 정격 이하여야 한다.
• ESR은 인덕터 전류에 관련하여 출력 리플 전압을 결정하는 중요한 요소이다.

④입력 콘덴서의 선정

• 입력 콘덴서 선정 시 중요한 요소

  1) 정격전압
  
  2) 리플 정격전류 및 리플 발열 특성
  
  3) 세라믹 콘덴서를 사용하는 경우 : 온도 특성과 DC 바이어스 특성

• 정격전압은 최대 입력전압보다 커야 한다.
• 정격 리플 전류는 IC의 입력에 발생하는 최대 리플 전류보다 커야 한다.
• 강압 컨버터에서 순간적인 입력전류의 최대치는 출력전류와 같아진다.