PWM MOSFET으로 충전 전압을 변환할 수 있을까요?
안녕하세요, 궁금한 점이 있어 문의드립니다.
현재 저희는 충전전압이 최대 16V 충전원을 통해 최대 충전 전압 14.6V의 배터리를 충전하는 시스템을 구축하고자 합니다.
그러나, 본 배터리는 14.6V에 도달하면 cut-off를 수행하여, 더 이상 충전되지 않고, 14.2V가 되어야 릴리즈 되어 다시 충전을 재개합니다.
이 경우 PWM MOSFET을 사용하면, 출력을 조절하여 전압을 16V에서 14.6V로 낮추어 충전할 수 있게 한다고 하는데, 이 부분이 맞는지, 만약 맞다면 구체적인 원리에 대해서 말씀 부탁드립니다.
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.
PWM 방식은 쉽게 말하면 스위치를 아주 빠르게 껐다 켰다 하면서 평균 전압을 조절하는 방법입니다. 이걸 MOSFET이라는 전자부품을 이용해서 구현할 수 있는데. 그냥 PWM만 사용하면 사용하면 전압이 깔끔하게 나오지 않아서 충전에 바로 쓰기는 어렵고 보통은 그 뒤에 코일이랑 콘덴서 같은 걸 붙여서 전압을 부드럽게 바꿔주는 회로를 같이 써야합니다. 이걸 흔히 벅 컨버터라고 부르는데, 그렇게 하면 16v에서 원하는 14.6v로 안정적으로 낮춰서 배터리에 무리없이 충전할 수 있습니다안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
PWM MOSFET을 사용하면 16V 입력 전압을 스위칭 제어 방식으로 평균 전압을 낮춰 원하는 14.6V 수준으로 조절할 수 있습니다. 이는 고속으로 MOSFET을 온오프하며 출력에 인덕터와 커패시터로 구성된 필터를 사용해 원하는 평균 전압을 생성하는 방식으로 흔히 DC-DC 벅 컨버터로 구현됩니다. 이 방식은 효율적으로 전압을 낮추면서도 전류 손실이 적어 배터리 보호 전압 범위에 맞는 안정적인 충전을 가능하게 합니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
네 맞습니다.
펄스 폭 변조 방식은 입력 전압도다 낮은 평균 전압을 만들 수 있습니다.
이는 PWM 신호의 듀티비를 조절하여 스위칭 소자가 ON일 때 16볼트가 출력되고 OFF일 때 0볼트가 출력됩니다.
이는 매우 빠르게 반복하게 되어 14.6볼트에 전압이 인가됩니다.
예를 들어 듀티비가 사이클이 91.25%라면 전압 값은 16V*0.9125 = 14.6V 로 계산되게 됩니다.
안녕하세요. 하성헌 전문가입니다.
이러한 조합을 통해 전압을 낮추고 이에 대한 출력이 가능하다는 점에서 보다 효율적으로 적용이 된다고 볼 수 있습니다. 다만 이러한 것은 인덕터와 커패시터를 활용한 것이기에 이것이 없다면 단순한 파형의 형태로 나타날 수 있습니다. 또한 이러한 배터리의 경우에는 일정한 전압의 범위내에서 충전이 진행이 되며, 완충이 된다면 이는 14.6v이며, 재충전이 되는 전압이 되면 14.2v 의 전압이 되어 그 범위가 크지 않다는 것이 특징입니다.
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
PWM MOSFET은 전압을 직접 낮추기보다는 빠른 스위칭을 통해 평균 전력을 조절하는 방식으로 충전 전압을 제어하는 데 활용됩니다. PWM 신호로 MOSFET을 빠르게 온/오프하면서 평균 전압을 조절하는 원리입니다. 이 방법으로 충전 전압을 일정하게 유지하는 게 가능하긴 하지만 정밀한 전압 제어를 위해서는 PWM 주파수와 듀티비를 적절히 설계하는 게 중요합니다.