presented by byoung-kuk lee, ph. d., senior...

Presented by Byoung-Kuk Lee, Ph. D., Senior IEEE

Energy Mechatronics Lab. College of Information and Communication Eng.

Sungkyunkwan University

Tel: +82-31-299-4581 Fax: +82-31-299-4612 http://seml.skku.ac.kr EML: [email protected]

INDEX

Buck Converter 시뮬레이션

기본 사용 방법

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PSIM 데모버전 다운로드

한국파워심 홈페이지 : http://powersimtech.co.kr/

1. 회원가입 후 로그인

2. 데모 버전 다운로드 가능

3. 설치 후 실행

※ 정식버전은 라이선스를 구입해야 합니다.

• 22동 2층 컴퓨터실에서 정식 버전이 설치되어 있

으니 필요하시면 거기서 시뮬레이션이 가능합니다.

• 본 수업에서는 데모버전으로도 시뮬레이션이 가능

합니다.

http://powersimtech.co.kr/

http://powersimtech.co.kr/

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사용 방법

주요 사용 소자 도구 모음

기타 사용 도구 모음

도선 연결 시 사용 Run Simulation

1. 자주 사용하는 소자 및 도구 모음

2. 상기 소자 및 도구들의 위치

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소자별 사용 용도

1. GND : 회로 구성 시 영전위에 해당하는 곳에 배치 필수

2. 저항

3. 인덕터

4. 커패시터

5. 다이오드

6. MOSFET Switch

7. Gating Block : PWM 신호 인가 시 사용

8. Voltage Probe (node to GND) : GND 대비 전압 측정 시 사용

9. Voltage Probe (between two nodes) : 특정 노드의 양단 전압 측정 시 사용

10. Current Probe : 전류의 크기를 잴 때 사용

11. DC voltage source : DC 전압 공급

12. Sinusoidal voltage source : AC 전압 공급

13. Triangular –wave voltage source : 삼각파 전압 공급

14. Square-wave voltage source : 펄스 전압 공급

15. Comparator : 비교기

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CCM Buck converter PSIM Simulation

설계 사양

1.Input voltage : 385V 2.Output voltage : 48V (output voltage ripple = ±2%) 3.Load current : 20A (at 10% load, entering into DCM) 4.Switching frequency fsw=50kHz(=20usec)

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Excel sheet

CCM Buck Converter Design Tool

Item Value Unit

Input Data

Vin 385 V

Vo 48 V

Vo ripple ratio 4 % of Vo

Io_avr 20 A

DCM ratio 10 % of Io

Fsw 50 kHz

Dmax 0.124675325

Output Data

IL_ripple 4 A

Vo_ripple 1.92 V

Lo 210.0779221 uH

Co 5.208333333 uF

Ro 2.4 Ω

Switch voltage stress 385 V

Switch current stress 22 A

Diode voltage stress 385 V

Diode current stress 22 A

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Wave form & Average value Time step : 100ns Total time : 800us Print time : 700us

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Waveform & Average value Time step : 100ns Total time : 800us Print time : 700us

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DCM Buck converter PSIM Simulation

Specification

1.Input voltage : 385V 2.Output voltage : 48V ( output voltage ripple = ±2%) 3.Load current : 5A (at 120% load, entering into DCM) 4.Switching frequency fsw=50kHz(=20usec)

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Excel sheet

DCM Buck Converter Design Tool Item Value Unit

Input Data

Vin 385 V Vo 48 V

Vo ripple ratio 4 % of Vo Io_avr 5 A

DCM ratio 120 % of Io Ts 20 usec Fsw 50 kHz Dmax 0.124675325

Dmax(DCM) 0.113812479

Output Data

(Boundary state)IL_ripple 12 A Vo_ripple 1.92 V

Lo 70.02597403 uH Co 15.625 uF

Ro(DCM) 9.6 Ω Ro 8 Ω

Switch voltage stress 385 V Switch current stress(DCM) 10.95445115 A

Diode voltage stress 385 V Diode current stress(DCM) 10.95445115 A

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