벅 부스트 컨버터(Buck-Boost Converter)

 

 

 

안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘은 Buck-Boost Converter에 대해 알아보도록 하겠습니다.

어떻게 동작하는지 회로와 공식을 통해 확인해보도록 하겠습니다.

 

벅컨버터와 부스트 컨버터에 대해 알고 싶으신 분들은 아래 링크를 참고해주세요.

[벅 컨버터]

2020/12/06 - [전자 공학/회로] - 벅 컨버터 (Buck-Converter)

벅 컨버터 (Buck-Converter)

[부스트 컨버터]

2020/12/11 - [전자 공학/회로] - 부스트 컨버터 (Boost-Converter)란?

부스트 컨버터 (Boost-Converter)란?

 

벅 부스터 컨버터는 DC-DC 컨버터의 일종으로 전압을 강압 또는 승압시킬 수 있습니다.

즉 출력 전압을 입력 전압보다 낮출 수도, 높일 수도 있는 컨버터입니다.

벅 컨버터와 부스터 컨버터의 특징을 모두 갖고 있다고 할 수 있습니다.

1. Buck-Boost Converter의 ON

 

우선 벅부스트 컨버터의 회로는 위와 같습니다.

회로가 크게 어렵지 않습니다.

벅이나, 부스트나, 벅 부스트나 다이오드, 인덕터들의 위치만 요리조리 바뀌고 있는 것 같네요.

위와 같이 ON상태일 경우 다이오드 쪽은 막혀있기 때문에 인덕터 쪽으로 흐르게 됩니다.

인덕터에 저장된 에너지는 Vin인 것을 알 수 있습니다.

 

 

2. Buck-Boost Converter의 OFF

 

스위치가 OFF 상태가 되면 인덕터에 충전되어 있던 에너지가 부하 측으로 전달이 됩니다.

 

 

 

3. 해석

 

스위치가 ON 되었을 때 인덕터에 걸리는 전압은 Vin

스위치가 OFF 되었을 때 인덕터에 걸리는 전압은 Vout입니다.

On일 경우 인덕터는 충전이 되고, OFF일 경우 인덕터가 방전되는 것을 알 수 있습니다.

 

 

인덕터에 걸리는 전압 공식은 위 그림에서의 첫번째 식과 같습니다.

이를 전류 관련된 공식으로 바꿔서 OFF와 ON 상태일 때의 전류에 대한 식으로 구할 수 있습니다.

전류의 증가량과 감소량은 같습니다.

따라서 공식으로 정리해보면 위와 같은 식을 구할 수 있습니다.

 

마지막 공식의 부호를 보면 입력 전압과 반대 극성의 출력 전압을 얻을 수 있는 것을 알 수 있습니다.

Duty < 0.5 이면 |Vout| < Vin

Duty >0.5 이면 |Vout| > Vin입니다.

 

정리를 해 보았는데도

벅 컨버터, 부스트 컨버터, 벅 부스트 컨버터는 너무 헷갈리네요.