요러한 전원회로가 있습니다.
BVCC-A나 BVCC-B로 부터 24V의 입력을 받아 LM2576-5.0을 거쳐서 5V를 출력하는 전원 회로 입니다.
이거머...아무리 봐도 회로가 이해가 안가서...ㅠㅠ
일반적으로 LM2576의 구성 회로도를 보면 입력단과 출력단에 컨덴서를 하나씩 다는거 같은데...
왜 이 회로도에는 이렇게 많이 달려 있을까요..??지식이 미천하여..이렇게 질문을 올립니다..ㅠㅠ
여기서 C16, C33, C18 -> 전원부의 컨덴서들의 하는 역할이 무엇인가요???
C16, C33은 인가되는 전원으로부터의 노이즈 제거용도로 사용되어 진건지...??
출력단의 C17, C15, C32 -> 이또한 각각 하는 역할이 무엇인지 알수 있을까요...??
찾아보니 D23의 다이오느 같은 경우, 인덕터에서 발생하는 역기전력을 환류시켜 LM2576을 보호 한다...하는 결론을 얻었는데...
이것도 맞는건지 아닌건지...ㅠㅠ
전자공학과 4년 다녔는데...이거 지식이 미천하여...이런 회로도 분석을 못하네요..ㅠㅠ
열심히 책도다시 보고 있고.....문제도 풀어보고 그러고 있는데..ㅠㅠ
도와주십시요..ㅠ.ㅠ
p.s 다른분들께 도움은 되지 못하고...도움만 받아 죄송합니다..ㅠㅠ
아주~훌륭한 질문을 하셨습니다.
저도 잘 모르지만 질문에 답할려고 노력하면서 많이 배우고,찾아보고 있음을 알려드립니다.아직 초보라..ㅎㅎㅎ
질문)BVCC-A나 BVCC-B로 부터 24V의 입력?
-->>리던던시 파워를 두어서 공급할려고 회로구성한 것입니다.
즉 BVCC-A 파워가 죽으면 BVCC-B파워로 동작하겠죠? 반대도 마찬가지이고..
여기서 생각해봐야 할것이 하나 있습니다.
둘중에 하나가 동작하는 것은 자명한데..평상시 어느것이 동작할런지는 모르지요?
그래서 BVCC-A>BVCC-B로 출력전압을 세트해 놓으면 평상시는 항상 BVCC-A가 동작하고 있고 BVCC-B는 놀고 있습니다.
그러다 BVCC-A가 죽으면 당연히 BVCC-B가 동작하고 그때 BVCC-A를 리페어하시면 됩니다..^^
운나쁘게 둘다 죽으면 당연히 시스템아웃입니다.ㅎㅎㅎ 그렇다고 리던던시를 3개4개...구성하는 회로는 아직 못 봤습니다..ㅎㅎㅎ
질문)C16, C33, C18 -> 전원부의 컨덴서들의 하는 역할이 무엇인가요???
C17, C15, C32 -> 이또한 각각 하는 역할이 무엇인지 알수 있을까요...??
-->104를 LM2576 입출력에 다는 이유는 LM78시리즈처럼(아마 습관처럼 달 것입니다만?..) LM2576발진방지용입니다.(회로가 불안정하지 않도록..)
하나 더..
104는 전해콘보다는 고주파특성이 좋아서 고주파노이즈를 잘 바이패스시킵니다.
입력쪽에서 혹 있을지 모를 고주파성분을 없애는 필터역활도 합니다.
근데 출력쪽에서는 LM2576이 buck type mode로 동작하기 때문에 스윗칭 노이즈가 장난이 아닙니다.
그런 노이즈를 어느정도 저감 시킬려고 씁니다. 확인해 볼려면..스코프로 출력을 재면서 104를 붙였다 뗏다 하시면 알 수 있습니다.
그런데 문제는 나머지 c16,c33...c15,c32를 다른 용량에 병렬로 연결한 이유가 멀까??입니다.
1)같은 용량의 콘덴서가 없어서 재고가 있는걸 쓰다보니 그렇다?순전히 재고 문제임ㅎㅎㅎ-->일종의 재고정리?
2)콘덴서 용량에 따라 주파수 특성이 달라서(용량이 작으면 거의 고주파 특성이 좋아짐,,용량이 커지면 저주파 특성이 좋아짐)
원하는 주파수 특성을 얻기 위해서 다른 용량의 콘덴서를 달지 않았나 생각됩니다.
여기서 입력쪽에서 보면 c16,c33,c14로 병렬 연결시 c16>c33>c14순으로 전류가 많이 흘러서 열이 납니다.즉 c16이 젤 따끈따끈합니다.ㅎㅎㅎ
물론 꼭 그렇지는 않지만 거의 비슷한 용량을 병렬로 구성하면 그런 현상을 나타냅니다.
출력쪽은 c17,c15,c32순인데,c17를 L4근처에 위치시킨 것은 고주파전류 패스를 짧게 하기 위함입니다.EMI,EMC에 아주 중요합니다.
만약 c17과 c32를 바꾸면 발생하는 노이즈를 잡을 수 없을 수도 있습니다.
콘덴서의 위치가 중요한데 이것은 회로 아트워크를 어떻게 하느냐에 따라서도 많이 변하게 됩니다.
질문)D23의 다이오드 같은 경우, 인덕터에서 발생하는 역기전력을 환류시켜 LM2576을 보호 한다..??
-->D23은 아주 유명한 플라이휠다이오드입니다.
원리는 렌쯔법칙에 의한 역기전력인데..buck type회로에서 전력전달및 레귤레이션에 아~주~중요한 역활을 하지요?
그런데 LM2576을 보호한다는 질문은 잘 모르겠고.. 제가 생각하기에 보호 다이오드는 아닙니다.(릴레이 양단에 역기전력 흡수다이오드와는 역활이 다릅니다.)
미흡하지만.... 혹 질문에 어느정도 답이 되었는지요?
혹..답글에 대한 질문이 있으시면 리플을 달아주세요?
감사합니다.^^
((질문))초보분이...이런 답변을 해주시다니....전 그냥 땅파고 들어가야 겠네요..ㅠㅠ 정말 많은 도움이 되었습니다!!!! D23의 다이오드가 LM2576을 보호한다고 한것은...역기전력이 LM2576의 OUT쪽으로흘러가지 않게하고, 콘을 충전시켜 5V출력을 안정화 시킨다라고 알고 있는데..이게 맞는건지 아닌거진...ㅎㅎ;;//그냥 땅파고 들어가야 되나요...??ㅠㅠ// 콘에대해서 이것저것 찾아보아도 왜 C16, C33을 썼는지 알기가 쉽지가 않네요....ㅠㅠ 다시한번...제 질문에 답을 해주셔서 감사합니다~!ㅎㅎ 앞으로도 많은 도움 부탁드립니다...ㅎㅎ(제가 지식이 없어요..ㅠㅠ)
==>>초보도 신참초보도 있고,나이많은 초보도 있습니다.전 나이많은 초보..ㅎㅎ
실재로는 땅을 파야할 사람은 바로 접니다..ㅎㅎ
<D23에 대한 의견>
제가 설명을 길게 하지 않고 렌쯔법칙의 역기전력을 이용했다고만 하고 중요하다고만 했지,좀 더 자세한 설명이 있었으면 하는 아쉬움이 있긴 있었습니다.
렌쯔법칙은 잘 아시다시피,L에 전류를 일정시간 흘리고, 멈추면..L입장에서는 계속 흘릴려고 하는 못된성질?이 있어서 이때 L이 갑자기 전원소스로로 바뀝니다.
(이게 그 유명한 역 기전력:극성이 바뀐 전원소스)
그런데 L에 다른 회로가 연결이 되어있지 않으면,어떻게든 흘릴려고 하는 못된성질땜시 L이 갖고있는 전원에너지가 순간적으로 올라가서 어디론가 에너지를
방출할려고 합니다. 이런 L성질을 렌쯔가 발견을 했지요?
이런 현상을 식으로 이해할 수는 있지만,좀 더 정성적인 원리에 대해서는 아직 제머리로서는 아리송합니다..ㅎㅎ
아마도 물리 전공자들한테 자세히 알아보시면 도움이 될 듯하네요?
어쩧든 L에 전류를 일정시간(예10us) 흘렸고(ON), 그 후 공급전류를 전류를 제거해도(OFF) L은계속 전류를 흘릴려고 할 것입니다.
이때 L에 회로가 연결이 되어 있다면 그쪽으로 L에 있는 전류가(에너지) 흐를것이고,
L에 회로가 연결이 안되어 있다면 L에 저장된 전류에너지는 어디론가 방출할려고 합니다.(이때 고압노이즈가 발생합니다)
10us(ON)동안 LM2576이 L4->(c17//c15//c32//load) 전류를 공급하면,
L4에 저장된 전류에너지가 10us후에 L4->(c17//c15//c32//load)->d23->L4로 전류를 흘러서 10us on시에도 load에 전류가 흐르고,
10us off시에는 d23을 통해서 또 load에 전류가 흘러 일종의 충전(ON),방전(OFF) 사이클을 만들며 스위칭파워회로가 됩니다.
이 L4는 필터 개념으로 생각하시면 안되시고,에너지 전달 소자로 생각하셔야 합니다.
그래서 일반 필터보다는 좀 용량이 크고 부피도 큽니다.^^
c16,c33..c15,c32를 입력과 출력에 다른용량의 콘을 썼는데..
대개 콘덴서 용량이 부족해서 추가할려면 같은 용량의 콘덴서를 쓰는게 일반적인 생각인데?
이렇게 쓴 이유는 회로설계자가 특별한 노하우?를 갖고 있거나?
제가 억지로 유추해보면..
계산상으로 입력에 22+47=69uf 출력에 47+10=57uf 입력보다 출력이 용량이 적습니다.
이렇게 용량차이가 나면..전체 전원 ON시 입력과 출력의 전원 상승에 시간차가 발생하고..
전체 전원이 OFF가 되면(즉 BVCC-A나 BVCC-B가 둘다 OFF시) 입력축c33,c16이 방전하는 시간과
출력측 c15,c32가 방전하는 시간이 차이가 날 것입니다.
시간차이가 생기게 설계를 했다면? 또 무엇땜시? 질문의 꼬리를 문니다. 저도 아즉 초보라..ㅎㅎㅎ
또한 아까 말씀드린 특정대역의 노이즈를 저감시키기 위해..재고로 있는 콘을 이것저것 사용해서
실험해 보니 최적이 결과다라고 생각할 수도 있겠습니다..->제 상상입니다..
질문에 사용하신 회로는 간단하긴 하지만..
입력에 리던던시 회로까지 구성이 되어 있는걸로 보면 회로설계자가 무척 신경을 많이 쓴 회로 같고,
신뢰성을 많이 고려한 듯 합니다.
<뒷동산쓰레귀>님 덕분에 공부 많이 하고 있습니다.
감사합니다.
근데 혹시 집이 난지도 근처이나요? 난지도가 이젠 동산이 아니라 산이 되었습니다.^^
스위칭 레귤레이터의 기본 원리인 (U14에 내장된 스위치, D23 및 L4의 기본 역할을) 이해하지 못한다면 전체윤곽을 이해하기 어려울수 있습니다.
전원 레귤레이터 방식인
-리니어 레귤레이터과
-스위칭 레귤레이터, 의 원리를 먼저 이해하면 위의 회로 이해에 많은 도움이 될것으로 보입니다.
인터넷에 검색해보면 많은 좋은 자료들이 많이 있습니다. 아래에 간단히 찾은 자료들 몇가지 인데 회로나 그림을 위주로 살펴보시면 도움이 될것입니다.
http://forum.falinux.com/zbxe/index.php?document_srl=499315&mid=hardware
http://www.ti.com/lit/an/snva559/snva559.pdf
http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/ptmsect3.pdf
...
스위칭 레귤레이터의 기본 원리인 (U14에 내장된 스위치, D23 및 L4의 기본 역할을) 이해하지 못한다면 전체윤곽을 이해하기 어려울수 있습니다.
전원 레귤레이터 방식인
-리니어 레귤레이터과
-스위칭 레귤레이터, 의 원리를 먼저 이해하면 위의 회로 이해에 많은 도움이 될것으로 보입니다.
인터넷에 검색해보면 많은 좋은 자료들이 많이 있습니다. 아래에 간단히 찾은 자료들 몇가지 인데 회로나 그림을 위주로 살펴보시면 도움이 될것입니다.
http://forum.falinux.com/zbxe/index.php?document_srl=499315&mid=hardware
http://ggam31.tistory.com/
http://www.ti.com/lit/an/snva559/snva559.pdf
http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/ptmsect3.pdf
...
반갑습니다.^^a
다른면으로 설명 드립니다.
일단 구글에서 LM2576.pdf 를 찾아 보시기를 권장 합니다.
일단 기본 IC제조업체에서 제공 하는 스텐다드 디자인이 있습니다.
LM2576을 쓰기 위하여 내부 IC는 어떤 구조로 되어 있으며 주변 회로는 어떤 회로를 구성 하십시오라고 합니다.
LM2576의 경우 이발 레귤레이터처럼 단순 열을 발생 하여 전류를 생산하지않습니다.
스위칭을 통하여 발생합니다.
음....
너부 자세히 보시지마시고.,...
그냥 LM2576은 이렇게 쓰는구나 하고 먼저 진행 하십시오 초반단에 D10,D1은 분명 AC를 걸기 위하여 준비해둔 다이오드 일것입니다.
브릿지다이오드를 사용 하지않고 원가 절감 차원이겠지요....역으로 전원이 들어가지않으니 우선 역전원에 의한 방어 역활은 될것입니다.
이후 콘덴서를 병열로 설치하였으니 입력전원에 의한 충격을 덜어 줄것입니다.
이때 조심하것은 너무 높은 용량으로 설치시 오히려 입력측에 충격을 줄것입니다.
한마디로 안정적인 전원을 받아 들이겠단 말일것입니다.
AC가 입력이 된다는 가정하에 콘덴서는 스위칭되고 있는 전원은 평활하는 역활이라고 보시면 간단할것으로보입니다.
이후 C18은 LM2576에서 순간 소비하는것으로 부터 보호를 할것입니다.
일단 바이패스용 콘덴서라고 생각하면 될것입니다.
일단 여기까지또한 PDF에 있습니다.
이후 C32또한 5를 안정적으로 공급하기위함입니다.
앞에 말씀 드린것과 같이 LM2576의 경우 스위칭한다고했습니다.
AD를 위한 회로로써는 조심스러워질것입니다.
하지만 가격대비 출력전류가 높은 편입니다.
저같은면 여기에 LED를 다셔서 전원인가시 LED가 ON되어지도록 하겠습니다.
일단 이정도면 기본 회로니까 여기서 너무 디테일하게 들어가시면 그 많은 회로를 설계하실수 없습니다.
일단 제조사가 제공하는 레퍼런스회로이구나 하시구요.
입력단에 다이오드를 단 이유에[ 집중하십시오.
그리고 입력단에 AC를 걸었지만 GND가 없습니다.
이렇게되면 기준이 없어 위험하겠습니다.
그리고 LM2576을 사용 하셨다면 제 기억으로 아마 약 5A인가요?? 여튼 2576,2575등 여러 시리즈가 있으며 레퍼런스 회로를 보시기바랍니다.
C18부터 C17은 그냥 기본 제공회로라 생각 하시고 입력전원과 출력전원에 적산용 콘덴서라 생각하십시오.
문제는 다이오드의 역활이 무엇인지 고민 하시기바랍니다.
.
.
.
자료 찾다가 얼떨결에 설명 드립니다.
만족하셨는지 모르겠군요.
오늘 하루도 즐거운 시간되시기 바랍니다.
진짜는 SMPS회로 설계하실때 고민 하시구 그냥 쓰세요^^;;;;;;;;;
<param>님이 올리신 글을 보고 저도 좀 더? 다른면으로 생각을 해봤습니다.
역쉬 회로설계는 설계자가 어떤 의도였는지?가 젤 중요하리라 생각됩니다.
또한 회로를 보는(파악하는) 사람마다 관점이 당연히 다를 수 밖에 없겠지요?
d10,d1에 대해 저의 다른 의견을 말씀드리겠습니다.
전 단순히 리던던시(Redundancy:여유도,중복,용장성?)라고 과감히 이야기했지만,
다른쪽으로 회로해석이 가능함을 알았습니다.
1)입력전원이 하나로 약할때 병렬로 입력전원을 받아서 2배의 입력용량을 확보할 수 있다.
즉
BVCC-A가 0.5A용량과 BVCC-B가 0.5A용량을 갖고 있다면 입력용량이 1.0A로 확대됩니다.
이것은 출력전류 증가시키는 회로와 유사합니다.
2)BVCC-A나 BVCC-B가 고주파 입력 전원일 경우
즉 수십Hz~수십KHz의 입력 전원이 있다면,반파정류로 사용하여 입력전원용으로 사용할 수 있습니다.
이때는 회로와 같이 병렬로 구성이 되면,한개 입력보다는 당연히 입력전원 용량이 올라가겠지요?
이외에도 다양한 해석이 있을 줄 압니다.
다만 설계자가 어떤 맘을 먹고 회로 설계를 했는지 들어보지 않는한,여러가지 해석은 당연하리라 생각됩니다.
덕분에 많은 공부를 하게 해주신 <뒷동산쓰레귀>님과 <param>님에게 감사를 드립니다.
안녕하세요.
동작원리에 대해서는 여러 회원님께서 답변하셔서.....
입력측의 다이오드가 "제너다이오드"인데 특별한 이유가 있을까요?
통상 정류나 병렬연결용으로는 제너다이오드를 잘안쓰지요?
부품가격이 높아져서....
또한 고주파의 AC전원이 들어온다면 C16,C23의 값이 큽니다.
제생각에는 양파정류회로 일수도있다는 생각이드네요.