브랜디 스페이스

아래의 포스팅에서 설명하듯이 3상 다이오드 정류기는 상당한 양의 전류 고조파와 높은 THD를 갖게 됩니다. 2024.08.11 - [전력전자] - 정류기 전류 고조파 발생원리 정류기 전류 고조파 발생원리안녕하세요 Brandy입니다. 이번 포스팅에서는 단상 및 3상 정류기의 전류 고조파 발생 원인에 대해 알아보도록 하겠습니다.  정류기(Rectifier)는 주기적으로 방향과 크기가 바뀌는 교류(AC)를 일정brandy2000.tistory.com     해당 포스팅에서 설명했듯이, 위 파형은 3상 다이오드 정류기에서 한 상의 입력 전압과 전류 파형입니다. 딱 봐도 전류가 전압에 비해 많이 왜곡된 것을 확인할 수 있습니다. 그리고 3상 정류기의 문제점을 보완하기 위해서 3상 정류기 두개를 직/병렬 연결한 6..

안녕하세요 Brandy입니다. 오늘은 다이오드의 병렬 및 직렬 연결이 어떻게 사용되는지 알아보겠습니다.  Current sharing이라는 개념이 있습니다.   간단하게 회로 두개를 병렬로 연결하면 정격 전류를 두배까지 늘릴 수 있는데요. 필요한 전류를 회로 두개가 나눠 갖기 때문에 각 회로의 정격을 합한 전류를 사용 가능한 것이죠. 제가 옛날부터 궁금했던것이 다이오드의 Current sharing이었습니다. 얼핏 봐서는 간단해 보이지만 다이오드 병렬 연결이 많이 위험하다는 얘기를 들어서요, 관련해서 이번에 좀 찾아보고 정리를 해봤습니다. 이번 포스팅에서는 다이오드의 병렬 연결을 통한 Current sharing과 추가로 직렬 연결을 통한 Voltage dividing에 대해 공부한 내용을 공유하도록 하..

오늘은 VFD(Variable Frequency Driver)의 두 종류인 DFE(Diode Front End)와 AFE(Active Front End)를 비교해보도록 하겠습니다. VFD는 크게 입력단과 출력단으로 구분할 수 있습니다. 입력단은 AC를 입력으로 받아 DC로 변환합니다. 출력단은 변환된 DC를 다시 AC로 변환하는 인버터입니다. 인버터를 통해 여러 주파수의 AC를 만들 수 있어 VFD라고 부릅니다. 이때 입력단은 AC를 DC로 정류할 때 무슨 소자를 쓰는지에 따라 DFE와 AFE로 구분하는데요. DFE는 말 그대로 다이오드를 사용하여 정류를 하는 방식이며 AFE는 능동(Active) 소자인 Mosfet이나 IGBT등의 스위칭 소자를 통해 정류를 하는 방식입니다. 다이오드는 그 존재 자체로 ..

안녕하세요 Brandy입니다. 오늘은 차동 및 공통 노이즈의 개념과 회로 레벨에서의 저감 대책에 대해 알아보겠습니다. 회로 도선을 따라 흐르는 전도 노이즈는 전도 방법에 따라 및 차동 모드 노이즈(Differential Mode Noise)와 공통 모드 노이즈(Common Mode Noise)로 구분합니다.    차동 모드 노이즈는 가장 익숙한 형태의 노이즈일 것 같습니다. 모든 전류(신호)는 Source에서 출발해서 다시 Source로 돌아와야 합니다. 회로 내부에 모종의 Noise source가 발생한다면 회로를 타고 다시 Noise source로 돌아오게 됩니다. 이 때 "전원단 기준"으로 Noise가 들어가는 방향과 돌아오는 방향이 반대이기 때문에 차동(Differential) 모드 노이즈라고 부..

MZ세대 이후 2010년부터 태어난 아이들을 알파세대라고 부른다. 요새 알파세대에 대한 걱정이 이만저만이 아니다. 이는 바로 이들이 날 때부터 인터넷 기술 속으로 뛰어드는 진정한 Digitalization세대라는 점이고, 이런 기술의 부작용이 점점 가시화되고 있기 때문인 것 같다. 한때 우리나라 학생들의 문해력과 집중력 감소와 관련해 기사들이 쏟아지고는 했었다. 틱톡과 유튜브 쇼츠같은 컨텐츠에 빠져서 Long-term 컨텐츠를 소모하지 못한다는 얘기는 이제 진부한 상식이 되어버렸다. 그리고 알파세대는 이런 컨텐츠들을 무려 영유아기때부터 접하게 되는 것이다! 이번 포스팅에서는 해당 이슈를 포함하여, 알파세대가 Digitalization으로 겪을 수 있는 문제점 세가지를 소개하려고 한다. 이는 세계적인 현상..

안녕하세요 Brandy입니다. 오늘은 굉장히 간단하면서도 효과적인 RC스너버 회로와 그 설계에 대해 알아보겠습니다.   DC컨버터의 스위칭 과정에서는 의도치 않은 노이즈가 발생합니다. 특히 기생 LC성분으로 인한 링잉(Ringing, LC oscillation noise)이 노이즈의 많은 부분을 차지할 수 있는데요. 이는 스위치 소자의 기생 커패시턴스와 회로의 기생 인덕턴스 성분에 의해 야기됩니다.  예를 들어 모스펫의 기생 커패시턴스는 주로 Output capacitance에 의해, 다이오드는 Junction capacitance에 의해 형성됩니다. 회로의 기생 인덕턴스는 wire stray inductance에 의해 발생합니다.   그렇기 때문에 위의 벅 컨버터 예시에서도 보이듯이, 컨버터에서는 스위..

안녕하세요 Brandy입니다. 이번 포스팅에서는 단상 및 3상 정류기의 전류 고조파 발생 원인에 대해 알아보도록 하겠습니다.  정류기(Rectifier)는 주기적으로 방향과 크기가 바뀌는 교류(AC)를 일정한 방향과 크기의 직류(DC)로 변환하는 장치입니다. 정류기는 전류를 한 방향으로 고정하는 다이오드 브릿지와 안정적인 직류값을 유지하기 위한 평활 커패시터로 구성됩니다.  그런데 여기서 단순 정류기의 문제는, 입력 전류 파형이 입력 전압 파형과 비교해 왜곡된다는 것에 있습니다. 한번 단상 정류기의 예를 확인해보죠.   위의 단상 정류기에서 입력 전압 $V_{in}$과 입력 전류 $I_{in}$로 설정합니다. 그리고 역률(Power Factor, PF)은 다음과 같이 정의합니다. \[PF = \frac{..

매년 2월에 시상식을 개최하는 그래미 어워드는 여러 수상 부문을 갖고 있습니다. 그 중 가장 위상이 높은 본상 부문 4가지가 있는데요, Album of the Year(올해의 앨범상), Record of the Year(올해의 레코드상), Song of the Year(올해의 노래상), Best New Artist(최우수 신인상)가 있습니다. 시상식이 2월이니 올해라 함은 사실 전년도를 얘기한다고 보면 됩니다. 이 중 올해의 앨범상은 앨범의 전 곡과 완성도를 평가해 앨범에 수여하는 상입니다. 앨범 전체를 평가하는 만큼 가장 위상이 높은 것으로 알려져 있습니다. 또 최우수 신인상은 주목할 만한 최고의 신인에게 돌아가는 상이구요. 그런데 가장 헷갈리는게 올해의 레코드상과 올해의 노래상입니다. 두 상은 모두 ..

PWM(Pulse-Width Modulation)제어의 개념과 실제 회로 구현법을 알아봅시다. 안녕하세요 Brandy입니다. 오늘은 PWM제어가 무엇인지, PWM제어는 어떤 소자들을 통해 실제로 구현할 수 있는지 공부해보겠습니다. PWM의 아이디어는, 스위칭 동작을 통해 고정된 직류값을 조절해보자는데서 출발합니다.  위와 같이 스위칭을 반복하면 전달되는 "평균 전압"을 조절할 수 있습니다. 5V 직류 입력의 평균값이 듀티비(Duty Cycle / Duty Ratio) 에 따라 변화함을 확인할 수 있습니다. 듀티비는 펄스를 만들었을 때 한 주기동안 ON 상태가 차지하는 시간 비율을 의미합니다. 즉 듀티비의 조절이 곧 펄스의 폭(Width)조절을 의미하기 때문에 Pulse-Width Modulation이라고..

오늘은 DC컨버터의 전압 제어 모드에 대해 알아보겠습니다. 안녕하세요 Brandy입니다. DC컨버터의 기본 원리와 토폴로지들을 공부하고 나면 다음 단계(아주 거대한..)가 남아있습니다.  바로 컨버터의 피드백 루프인데요.   이렇게 벅 컨버터에 op amp회로가 붙어있는 것을 보실 수 있습니다!! Voltage feedback circuit이라고 적혀 있습니다. 즉 위와 같이 출력 전압을 제어하기 위해서 기본 컨버터 토폴로지에 feedback 회로를 추가하게 됩니다. 벅 컨버터는 PWM의 듀티비에 따라 출력 전압이 변동합니다. 입출력 전압 관계는 $V_{out} = DV_{in}$으로 표현되는데요. 컨버터가 동작하는 과정에서 입력 전압 변동이나 부하 변동 등의 외란이 발생할 수 있습니다. 이런 외란에 맞..