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제안 방법
- 스위칭 주파수를 사용하였다. 50us마다 출력 전압을 샘플링하여 PD 제어기에 의해 PWM의 Duty를 갱신하며, PD 제어기의 파라미터는 시행 착오에 의한 방법으로 결정되었으며 표 1에 나타내었다.
- 본 논문에서 사용된 Buck 컨버터는 15V 입력전압으로부터 5V, 1A의 출력을 내도록 설정하였으며, 20KHz 의 스위칭 주파수를 사용하였다. 50us마다 출력 전압을 샘플링하여 PD 제어기에 의해 PWM의 Duty를 갱신하며, PD 제어기의 파라미터는 시행 착오에 의한 방법으로 결정되었으며 표 1에 나타내었다.
- 본 논문에서 사용한 컨버터는 그림 1과 같이 가장 기본적인 Buck 컨버터로 구성하였으며, 크게 buck 컨버터, 20KHz의 PWM과 인터럽트를 발생시키는 ASIC, AD 변환한 값으로부터 PWM의 Duty를 조정하는 DSP, 그리고 모니터링과 원격제어를 하기 위한 PC로 구분된다.
- 본 논문에서 샤용한 강압형 컨버터의 사양은 입력전압 15[V]로부터 출력 전압 0V, 1.8V, 3.3V, 5[V]의 출력을 내며, 출력전류는 HA], 스위칭 주파수는 20KJE로 하였다. 또한 40MHz로 구동되는 TI사의 TMS320C31 의 DSP를 사용하였으며, 인터럽트 발생과 PWM 발생을 위한 ASIC을 함께 사용하였다.
- 실험은 1[A〕의 부하를 사용하여 과도 웅답 특성 과정상 상태에서의 출력 전압의 리플을 측정하였다.
- 이러한 장점에도 불구하고 스위칭 주파수의 한계 및 제어회로의 높은 가격 때문에 아직까지는 디지털 제어방식이 널리 실용화되지 못하고 있지만 본 논문에서는 탁월한 연산 속도 및 제어 성능으로 비교적 높은 스위칭 주파수의 디지털 제어가 가능한 DSP를 이용하여 DC-DC 컨버터의 원격제어에 적용하였으며, 디지털 제어기의 실용성을 검토하였다.
- 지금까지 아날로그 제어방식에 비하여 구조가 간단한 디지털 제어기를 구성하여 Buck 컨버터에 적용하였으며, 실험을 통하여 이 컨버터의 출력 특성을 확인하였다. 위의 결과에서 알 수 있듯이 디지털 제어기에 의한 우수한 출력 특성을 볼 수 았었다.
대상 데이터
- DSP는 TI사의 TMS320C31을 사용하였고, AD 컨버터는 12bit의 분해능을 가지고 있는 AD7891을 사용하여 시스템을 구현하였다.
- 3V, 5[V]의 출력을 내며, 출력전류는 HA], 스위칭 주파수는 20KJE로 하였다. 또한 40MHz로 구동되는 TI사의 TMS320C31 의 DSP를 사용하였으며, 인터럽트 발생과 PWM 발생을 위한 ASIC을 함께 사용하였다.
- 스위칭 주파수에 따른 인터럽트를 발생한다. 본 논문에서는 20KHz의 PWM을 사용하였으며, 50us마다 인터럽트가 발생되며 이것이 DSP의 외부 인터럽트에 연결되어 있다. DSP에서는 50us마다의 외부 인터럽트에 의해 컨버터의 출력 전압을 샘플링하고, 이 값과 기준 전압 값의 오차로부터 PWM의 레퍼런스 값을 갱신하여 Duty를 제어한다.
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