DC Power Supply 설계

소개글

RLC 회로 소자를 사용하고 matlab을 이용하여 적절한(저가격의 고효율) DC Power Supply를 설계한다.

목차

1. 과제 목표
2. 입력신호의 분석
3. 필터의 성능 및 가격대 성능비
(1) 리플 계수 (Ripple Factor )
(2) 가격대 성능비 함수
4. DC Supply 설계
(1) Specification 설정
(2) Low Pass Filter의 설계
5. 고찰
6. 참고 문헌

본문내용

1. 과제 목표
1. 신호를 시간영역과 주파수 영역에서 나타낼 수 있고, 또 이 관계를 명확하게 이해한다.
2. 시스템의 특성을 나타내는 시스템 함수의 특성과 이에 따른 입력에 대한 출력의 결과를 예상할 수 있다.
3. 시스템의 효율을 나타낼 수 있는 요인을 찾고, 그 요인을 효과적으로 이용하는 방법을 확인한다
4. ‘가격대 성능비’를 척도로 삼아 효과적인 시스템의 설계를 수행할 수 있게 된다.
2. 입력 신호 분석 및 전파 정류
시스템을 설계 함에 있어서 시스템에 주어질 입력 신호에 대해서 분석 하는 일은 굉장히 중요하다. 이는 곳 이 시스템이 목표하는 결과를 출력하기 위해서 시스템이 어떻게 구성되어야 할지에 대해서 결정할 수 있는 중요한 척도가 될 수 있기 때문이다. 이번 장에서는 주어질 입력 신호에 대한 분석해 보고자 한다.
시스템에 주어질 입력은 상용전력으로 220Vrms @ 60Hz 의 Sinusoidal Signal의 형태를 취한다. 이를 매트랩을 이용하여 시간영역과 주파수 영역에서 표시하면 다음과 같다.
[ Figure 1 : 상용전력의 특성 (Time Domain & Frequency Domain) ]
3. 필터의 성능 및 가격대 성능비
설계한 시스템이 얼마만큼 잘 동작하고 있는지를 판단하기 위해서 판단의 척도를 세우는 것 또한 중요한 일이다. DC Power Supply가 일종의 정류기 이기에 우리는 정류기의 성능 척도인 리플 계수 ( Ripple Factor )를 이용할 것이다. 그리고 이를 기준으로 가격대 성능비를 판단하는 지수를 정의해 보고자 한다.
(1) 리플 계수 ( Ripple factor ) - 정류기의 리플( 흔들리는 정도 )의 폭을 나타내며 필터의 효율을 나타 내는 지표로 사용한다.
[ 그림 5-1 : 리플 계수에 대한 그림 ]
리플 계수 r
리플 계수 함수 작성
- 필터링 한 결과의 DC 성분 값 ( 주파수가 0일때의 값 )을 VDC, 그리고 출력이 최고일때의 값을 Vr(pp)로 하여 필터 계수를 계산한다.
< Matlab Code >
% Yf -> 결과 , ff -> 주파수 축
tt=0:0.0001:0.5;
xx = syn_fourier(tt, ak, fk);
Vdc=Yf(find(ff==0));

참고 자료

기초 전기전자실험 , 김상배 저 , 홍릉과학 출판사