벅 컨버터 선택 안내서

전력 시스템 설계 경험이 있다면, 출력 및 입력 압력을 조절하는 것의 어려움에 대해 잘 알고 있을 것입니다. 선형 규정에 대한 제한은 벅 조정기로 해결 가능합니다. 대세를 거스르고 벅 컨버터라고 하든, 스텝다운 컨버터로 부르든 이 컨버터는 설계 공정에서 필수적인 부품입니다. 이 장치는 더 높은 입력 전압을 받아들여 이를 작게 분할하고 출력 전력 트랜지스터 온오프를 빠르게 스위칭함으로써 더 낮은 출력 전압으로 변환시킵니다. 그러면 과도한 열 방출 문제를 피하고 방형파를 생성할 수 있습니다. 마지막으로, LC 필터를 활용하여 필터 출력의 DC 전압으로 되돌릴 수 있습니다.

설계를 계획하고 있는 응용 제품 및 컨버터 기능에 대한 분명한 이해는 해당 프로젝트에 알맞는 DC-DC 벅 컨버터를 결정하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 이 블로그는 그와 관련된 정보를 제공하기 위해 제작되었으며 특히 Diodes Incorporated의 DC-DC 벅 컨버터에 중점을 두고 설명합니다.

통상적인 AP64352. (이미지 출처: Diodes Incorporated)

예를 들어 AP64352 3.5A 동기식 벅 컨버터를 살펴보겠습니다. 이 장치는 3.8V ~ 40V의 넓은 입력 전압 범위를 지니며, 75mΩ 하이사이드 전력 MOSFET 및 45mΩ 로우사이드 전력 MOSFET을 완벽하게 통합하여 고효율을 달성합니다. AP64352는 피크 전류 모드 제어를 활용하여 작동을 위해 필요한 외부 부품 수를 최소화합니다. 또한 스위칭 주파수는 100kHz ~ 2.2MHz 사이에서 조정 가능하므로, 설계자가 자신의 응용 제품에 가장 알맞은 주파수를 선택할 수 있습니다.

전자파 장해(EMI)의 원인이 되는 것을 방지하기 위해, AP64352는 스위칭 노드 링잉에 저항하는 독점 게이트 구동기 방식을 통합하여 MOSFET 스위칭 고주파 방사 EMI 잡음을 줄입니다. 또한 ±6%의 스위칭 주파수 기터를 갖춘 주파수 확산 스펙트럼(FSS)을 사용하면 EMI가 완화됩니다. 이를 활용하면 방출된 에너지가 유의미한 기간 동안 하나의 주파수에서만 머물게 되지 않으므로 EMI가 감소됩니다.

전용 게이트 구동기 방식을 활용하면 또한 AP64352가 저드롭아웃(LDO) 모드에서 작동할 수 있습니다. 따라서 100%에 근접한 듀티 사이클로 작동이 가능하므로 고효율 및 더욱 지속적인 성능이 달성됩니다.

또한 AP64352는 저전압 차단(UVLO), 출력 과전압 보호(OVP), 사이클별 피크 전류 제한 및 과열 시 전원 차단을 포함하여 몇몇 보호 회로망을 제공합니다.

AP64352의 잠재적인 응용 제품으로는 분배 전력 버스 공급 장치(5V, 12V 및 24V), 전력 공구, 레이저 프린터, 백색 가전 및 소형 가전, 홈 오디오, 네트워크 시스템, 소비자 가전 및 범용 부하점 등이 있습니다.

또한 이 장치는 AEC-Q100 버전(AP64352Q)으로도 제공됩니다. 이 버전은 자동차용 12V 전력 시스템, 인포테인먼트, 계측 클러스터, 차체 전자 기기 및 조명, 텔레매틱스 및 첨단 운전자 보조 시스템 등을 위한 사용에 이상적입니다.

Diodes Incorporated는 다양한 다른 DC-DC 벅 조정기도 제공합니다. 위에서 언급한 AP64352와 같은 장치는 3.8V ~ 40V 입력이며, 다른 장치는 3.8V ~ 32V 입력, 4.2V ~ 18V 입력 및 2.3V ~ 5.5V 입력입니다. 각 전압 범위에서 소비자 및 자동차 버전이 모두 제공됩니다.

Diodes는 등가 조정기 회로에서 개선된 솔루션을 제공하는 DC-DC 컨버터라는 필수적인 제품을 제공합니다. Diodes와 DigiKey는 설계의 핵심이 되는 광범위한 저비용, 설계 유연, 고효율 솔루션을 제공합니다.