DCDC 컨버터(DC-DC Converter)란?

DCDC 컨버터는 직류(DC) 전압을 다른 직류 전압으로 변환하는 전력 전차 정치로, 다양한 전자 시스템에서 배터리나 전원 공급 장치로부터 제공되는 전압을 원하는 수준으로 변환하기 위해 사용된다. 이는 입력 전압보다 높은 전압(Boost), 낮은 전압(Buck), 또는 양극성 전압으로 변환할 수 있다.

 

주요 유형

1. Buck 컨버터 (스텝 다운)

• 입력 전압을 더 낮은 출력 전압으로 변환.
• 효율이 높아 저전력 시스템에서 자주 사용.

2. Boost 컨버터 (스텝 업)

• 입력 전압을 더 높은 출력 전압으로 변환.
• LED 드라이버나 배터리 시스템에 유용.

3. Buck-Boost 컨버터

• 입력 전압을 높이거나 낮출 수 있음.
• 출력 전압의 극성을 반전시킬 수도 있음.

4. SEPIC 컨버터

• Single-Ended Primary-Inductor Convertor.
• 입력 전압이 출력 전압보다 높거나 낮을 때 모두 사용할 수 있음.

 

작동 원리

• 스위칭 원리 : MOSFET이나 IGBT 같은 스위칭 소자가 고속으로 켜지고 꺼지며 에너지를 인덕터나 커피시터에 저장한 뒤, 이를 변환하여 출력으로 전달한다.
• 피드백 제어 : 출력 전압을 일정하게 유지하기 위해 제어 회로가 사용된다.

 

DC/DC 컨버터의 필요성

콘센트를 연결하여 동작하는 전자 제품은 AC 100V를 DC로 변환하는 AC/DC 컨버터가 필요하다. 이는 반도체 부품이 대부분 DC로만 동작하기 때문이다. 세트의 기판에 탑재되어 있는 IC 등은 각각 고유의 동작 전압 범위를 가지며, 전압 정밀도 요구도 다르다. 전압이 안정되지 않은 전압을 공급하면, 오작동 및 특성 열화 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 필요한 전압으로 변환하거나 안정화하기 위해 DC/DC 컨버터가 필요하다.