[정보-컴퓨터] (초스압)PSUs 101: 파워 서플라이 파헤치기 -중-

이 글은 출처의 글을 번역한 것으로 전기 공학에 대한 몰이해로 인한 용어와 문장 자체의 오역이 있을 수 있습니다.

출처 : https://www.tomshardware.com/reviews/power-supplies-101,4193.html

PSUs 101: 파워 서플라이 파헤치기 -상- 바로가기

PSUs 101: 파워 서플라이 파헤치기 -하- 바로가기

레지스터 ~ 레귤레이션 편

 

레지스터, 트랜지스터 와 다이오드

레지스터

레지스터는 전자 부품에서 가장 흔하게 사용됩니다. 그들의 역할은 필요할 때 전류의 흐름을 제한하고, 부품에 정확한 전압이 공급되게 하는 것입니다. 우리는 옴으로 저항값을 측정합니다. 하지만, 옴은 너무 작은 단위라 보통은 킬로 옴이나 메가 옴을 자주 씁니다.

 

우리가 몇 개의 레지스터를 직렬로 연결하면 그들의 저항값을 높일 수 있습니다. 동일한 전류가 모든 레지스터에 흘러도 각각의 레지스터에는 약간의 전압 강하가 생깁니다.

R_series = R1+R2+R3…

레지스터를 병렬로 연결하면 전체 저항값이 낮아집니다. 게다가, 저항값을 가지는 회로가 여러 갈래가 있다면 각각에 흐르는 전류는 각 갈래의 저항에 반비례합니다. 

R_parallel = 1/(1/R1+1/R2+1/R3…)

여기까지 왔으니 옴의 법칙을 설명해야겠네요. 전압은 저항에 전류를 곱한 값과 같다. 또 다른 유명한 법칙은 줄의 법칙인데요, 이건 전압과 전류를 이용하여 전력을 계산합니다.

V = I x R

P = V x I = (I x R) x I = I² x R

 

트랜지스터

트랜지스터는 20세기 최고의 발견 또는 혁신으로 여겨집니다. 실제로, 여러분은 요즘의 전자기기 내부에서 안정적으로 잘 작동하는 트랜지스터를 찾아볼 수 있습니다. 가장 일반적인 트랜지스터는 두 가지로 나누어지는데, NPN, PNP 트랜지스터로 나누어지는 접합형 트랜지스터(BJT)와 전계효과 트랜지스터(FET)입니다. BJT와 FET는 똑같이 N 채널과 P 채널이 있습니다. FET의 주요한 두 종류는 모스펫(MOSFET | Metal-Oxide Semiconductor FETs) 와 JFET(Junction FET) 입니다.

트랜지스터에는 세 가지 리드가 있는데, 소스와 게이트, 드레인입니다. 작동 원리를 설명하기 위해 간단한 패러다임을 사용하겠습니다. 물을 빨아들이기 위해 그 원천과 연결된 파이프를 생각해보세요. 밸브(게이트)는 완전히 닫히거나 일부만 열리거나 완전히 열려서 물의 흐름을 조절합니다. 이건 트랜지스터에도 똑같이 적용됩니다. 게이트에 전압이나 전류(트랜지스터 종류에 따라 다름)가 인가되면, 소스에서 드레인으로 흐르는 전류를 제어할 수 있게 됩니다. NPN 트랜지스터에서는 소스, 게이트, 드레인이 각각 수집기, 베이스, 방출기라고 불립니다. 트랜지스터의 두 가지 주요 역할은 작은 신호를 증폭하고 스위칭하는 것입니다.

 

파워에서는, 대부분 NPN FET가 APFC 변환기에 메인 스위처로 사용됩니다. 전력 효율을 더 높이기 위해, 2차 부분에도 직류 출력을 정류하는 데 사용됩니다. (동기 설계)

 

다이오드

다이오드는 단방향 밸브로 생각될 수 있습니다. 전압이 인가되면, 전류가 한 방향으로만 흐르게 합니다. 이 과정을 어쩔 땐 정류 과정이라고도 합니다. 다이오드의 한끝을 애노드라고 하고 다른 끝을 캐소드라고 합니다. 대부분의 다이오드에서는 전류가 애노드에서 캐소드로 자유롭게 흐릅니다. 다이오드에 전류가 흐르기 시작하면 0.7v 정도의 일정한 전압 강하가 생깁니다.

모든 다이오드는 견딜 수 있는 최대 전류를 나타내는 전류 등급을 가지고 있습니다. 또한, 최대 역전압(PIV | Peak Inverse Voltage) 등급은 다이오드가 버틸 수 있는 역방향 전압의 최댓값을 나타냅니다. 이제 다이오드가 제대로 작동하는지 알고 싶다면 멀티 미터로 옴 값만 보면 됩니다. 순방향으로 연결된 다이오드는 적은 저항값을 가져야 하며(순방향 바이어스), 역방향으로 연결된 다이오드에서는 높은 저항값을 볼 수 있을 것입니다. (역방향 바이어스)

다이오드는 다양하게 쓰입니다. 그중 가장 일반적인 것은 전압 조정, 교류 정류(브리지 정류기), LED 앱, 과전압 보호 등입니다. 많은 파워에서 보통의 다이오드 외에도, 거의 항상 브리지 정류기(4개의 다이오드를 브리지 회로로 연결하여 교류 신호를 정류함)와 쇼트키 다이오드(Schottky Barrier Diodes | SBR)를 찾아볼 수 있습니다. 쇼트키 다이오드는 APFC 부분에서 사용되며(부스트 회로) 2차 부분에서 직류 출력을 정류시키는데도 가끔 사용됩니다. 쇼트키 다이오드는 보통 다이오드보다 전압 강하가 낮은 특별한 다이오드이지만, 높은 효율의 파워에서는 전력을 적게 낭비하는 FET가 완전히 대체하고 있습니다. 그러나, FET가 조정할 때 FET와 함께 작동하여 효율이 향상되는 경우도 있습니다.

 

SMPS vs 리니어 레귤레이터

 

스위칭 파워 서플라이는 그 이름에서도 알 수 있듯이, 스위칭 전력 변환을 이용합니다. 이것이 SMPS와 다르게 리니어 레귤레이터는 만들기 쉽지만, 상당히 적은 효율과 스텝다운(벅) 컨버터에서만 작동한다는 것이 가장 큰 차이점입니다. 여기에 리니어 레귤레이터는 큰 캐퍼시터를 쓸 경우 같은 용량 대비 SMPS보다 훨씬 커질 수 있습니다.

 

그래도, 리니어 레귤레이터는 적은 비용과 간단한 설계로 작은 에너지 요구에 이상적입니다. 여기에 더불어, 전자파 간섭이 없고, 스위칭으로 인한 리플이 발생하지 않습니다. 리니어 레귤레이터의 제한된 전자파 간섭과 완벽한 리플 성능은 SMPS 대신 연구용과 벤치 파워로 쓰이는 이유입니다.

SMPS가 어떻게 작동하는지 설명하기 위해, 대중교통을 예로 들어보겠습니다. 퇴근 시간이라고 가정하고, 수천 명의 승객이 지하철을 타고 한 장소에서 다른 장소로 간다고 해봅시다. 물론, 이 모든 사람을 한 번에 태울 만큼 큰 열차는 없습니다. 따라서 많은 열차가 사용되어야 하고, 정해진 시간에 역을 떠나야 하며, 운 좋게 역 바로 옆에 사는 승객들을 그들의 집까지 데려다줘야 합니다.

 

SMPS 내부에서도 비슷한 과정이 발생합니다, 전원인 교류 소켓으로부터 에너지가 들어오면 스위처 역할을 하는 트랜지스터에 의해 작은 패킷들로 나뉩니다. 잘린 패킷들은 에너지를 저장할 수 있는 콘덴서와 인덕터들과 같은 전자 부품의 도움으로 전송됩니다. 그 끝에는 그 패킷들이 하나로 합쳐져 안정된 출력을 제공합니다. 다음 지문에서 SMPS의 작동에 대해 더 설명하겠습니다.

 

SMPS 부품 설명

 

요즘 PC 파워들은 스위칭 전력변환(Switching power conversion | SPC) 기술을 활용합니다. SPC 기술은 꽤 간단하지만, 여전히 이해하기 어려운 사람을 위해 설명하겠습니다. 전력망에서 에너지를 끌어내 몇몇 주파수가 높은 빠른 스위치(FET)를 이용하여 작은 에너지 패킷으로 자른 후 콘덴서나 인덕터와 같은 부품들의 도움으로 전송됩니다. 마지막으로, 모든 에너지 패킷들이 하나로 병합되고 조금의 정류 과정을 거쳐 원활하게 출력됩니다.

 

그래서 요즘 PC 파워들은 100에서 230VAC의 전류(교류 입력은 국가 또는 지역에 따라 다릅니다)와 몇 개의 조절된 직류 출력(이 또한 국가 또는 지역에 따라 다릅니다)을 받습니다. 스위칭 주파수가 높아짐에 따라 에너지 패킷이 작아져 그것을 저장하고 전송하는 부품(인덕터와 콘덴서) 또한 작아졌습니다. SPC 기술을 사용하는 어떤 파워들을 스위칭 모드 파워 서플라이, 즉 SMPS라고 부르고 PC에 들어가는 파워 또한 SMPS라고 할 수 있습니다.

위의 사진은 현대 시스템에서 사용되는 SMPS의 블록 다이어그램을 나타냅니다. 첫 번째로 EMI 필터를 거쳐 그다음은 APFC 변환기, 메인 스위처와 전력 변압기를 거쳐 마지막으로 출력 정류와 여과 단계입니다. 직류 출력과 메인 스위처 사이에는 출력 전압을 일정하게 체크하고 메인 스위처의 의무 사이클을 제어하여 필요한 보정을 제공하는 전압 피드백 폐회로가 있습니다. 펄스 폭 변조(PWM) 제어는 집적 회로(IC)에 의해 구현되고 경우에 따라(대부분 저가형 파워에서) APFC 스위처도 제어합니다. 하지만, 일부 공진(공명) 토폴로지에서는 PWM이 가벼운 부하에서만 사용되고 forward modulation이 높은 부하에서 사용됩니다. 따라서, APFC 스위처에는 독립된 PWM 제어기가 사용되어야 합니다. 변압기 전의 SMPS 부분들은 1차 부분이라 불리고, 그 이후의 것들은 2차 부분이라고 불립니다. 이 두 부분은 무조건 분리되어야 하지만 피드백 신호를 전달하기 위해선 둘 사이를 연결할 것이 있어야 합니다. 보통 옵토 아이솔레이터와 옵토 커플러를 여기에 사용합니다.

 

SMPS가 리니어 파워 서플라이(리니어 레귤레이터)에 비해 가지는 두 가지 주요 장점은 설계가 훨씬 작고, 가볍고, 효율적이라는 것입니다. 최고의 SMPS 설계는 230VAC에서 90%, 일부는 95%까지 달하는 효율을 가집니다. 반면에 중요한 단점은 복잡하고 EMI나 무선주파간섭(RFI)이 일어나기 때문에 EMI 필터(두 가지 역할을 하므로 과도 필터링 단계라고도 함)와 RFI 쉴드가 필요하다는 것입니다.

 

다음 지문에서는 파워 내부 각각의 단계를 설명하겠습니다.

 

EMI/과도 필터링 단계

 

파워의 문제는 그들의 스위칭 FET가 만들어내는 EMI/RFI가 다른 전자기기에 심각한 영향을 끼친다는 것입니다. 게다가 파워는 전력망의 노이즈와 서지 전압에 의해 보호되어야 하기 때문에 이 단계가 매우 중요합니다.

\

 

노이즈는 전도 모드에 따라 공통 모드 노이즈(CMN), 차등 모드 노이즈(DMN), 이 두 가지 종류로 나뉩니다. CMN은 접지 또는 공통 전선에 관해 전기적 간섭을 합니다.(?) 이것은 고주파 스파이크로 구성되어 결함이 있는 전선이나 근처 기기의 EMI/RFI로부터 비롯됩니다. 공통 모드 초크 코일은 Y 콘덴서와 함께 CMN을 억제하는 데 사용되곤 합니다. DMN은 공통 모드 노이즈를 제외하고 두 라인 사이의 공통참고점에 관한 노이즈를 나타냅니다.

 

파워 내에서 EMI/과도 필터는 브리지 다이오드에서 오는 노이즈(그렇습니다, 다이오드조차도 노이즈를 만들어냅니다. 특히 꺼져 있을 때도 말이죠)도 억제하기 때문에 항상 브리지 정류기 전에 옵니다. 적절한 EMI/과도 필터에 필요한 부품은 두 개의 Y와 X 콘덴서, 두 개의 코일, 금속산화물의 바리스터(MOV)와 퓨즈입니다. 그러나, 저가형 파워에서는 제조사가 원가절감을 위해 몇 개의 부품을 빼먹습니다. 여기서 보통 빠지는 부품이 MOV입니다. MOV는 전력망의 서지 전압으로부터 파워와 시스템을 보호하는 종속-전압 레지스터입니다. 만약 여러분의 파워에 MOV가 존재하지 않는다면, 여러분의 컴퓨터는 항상 서지 전압 억제기나 무정전 전원 장치와 함께 가동되어야 할 것입니다. 이외에도, 서지 전압은 파워뿐만 아니라 시스템에 영구적인 손상을 입힙니다.

EMI/과도 필터 이후, 음의 온도계수 서미스터는 보통 큰 돌입전류로부터 다른 부품들을 지키기 위해 사용됩니다. 간단하게 말하자면 서미스터는 작동 온도에 따라 저항을 조정하는 레지스터입니다. 보통 차가운 상태의 서미스터의 저항값은 6~12Ω 정도입니다. 그리고 파워가 시동 걸리면, 서미스터가 데워져 0.5Ω에서 1Ω 정도로 저항값이 낮아집니다. 일반적으로 높은 효율의 파워에서는 서미스터를 우회하여 서미스터의 온도를 낮추고 핫리스타트 기능을 정상적으로 작동시키기 위한 전자계전기가 있습니다. 또한, 서미스터를 우회함으로써, 에너지가 낭비되지 않기 때문에 효율을 약간 더 올릴 수 있습니다. 계전기는 최고급 파워에서 주로 사용되는 반면 저가형에서는 다이오드가 이 역할을 합니다.

 

브리지 정류기와 APFC

 

브리지 정류기

하나 이상의 브리지 정류기는 EMI/과도 필터를 통과한 교류 전류를 전부 정류합니다. 이 과정 동안 전압이 높아지며(만약 230v가 입력되었다면 직류 출력은 √2*230 = 325.27v가 됩니다) 교류가 직류로 변환됩니다. 그런 후 직류 신호가 APFC 단의 FET에 공급됩니다.

 

능동 역률 조정 변환기(APFC)

APFC 단에 관해 얘기하기 전에 기본 개념에 대해 알아봅시다. 역률은 실제 전력과 표기 전력의 비율(kW/kVA)로 정의되며 전력은 전압과 전류의 곱(P = V * I)입니다.

 

저희는 부하에 대한 두 가지 기본 유형을 알고 있습니다. 저항(레지스터로만 구성된 부하)과 반응(인덕터나 콘덴서 혹은 둘 다로 구성된 부하)이 그것입니다. 교류 전원이 들어가는 선형 부하를 가진 레퍼런스 시스템에서는 전류와 전압 정현 곡선(매끄럽고 반복적인 사인 곡선)을 그립니다. 만약 부하가 순수하게 저항성을 띤다면, 위의 두 전력량의 극성이 동시에 반대가 되므로(전압과 전류의 위상각은 0이므로) 순간마다 전압과 전류의 곱은 양(+)이 됩니다.

부하가 순수하게 반응성을 띤다면, 전압과 전류 사이에 시차가 있음으로(최댓값은 이론적으로는 90도이지만 일반적으로는 45도) 전압과 전류의 곱이 사이클의 반은 양이고 반은 음이 됩니다.(전압은 최대일 때 음양 둘 중 하나, 전류는 0일 때 둘 중 하나) 따라서, 평균적으로 에너지가 부하로 흐르는 만큼 전원(전력망)으로 다시 흐릅니다. 만약 우리가 전체 사이클을 분석했다면 유효한 에너지는 흐르지 않고, 무효전력만이 흐른다는 것을 볼 수 있기 때문에, 부하를 주는 에너지의 실제 이동은 없습니다.

그러나, 위의 설명은 이론으로만 그런 것이고, 실제 세상에서는 모든 부하는 저항, 인덕턴스와 정전용량이 존재합니다. 그러므로, 유효 전력 그리고 무효 전력 모두 부하를 줄 것입니다. 피상 전력은 유효 전력과 무효전력의 벡터 합이거나 전압과 전류의 제곱평균의 곱입니다. 말씀드렸던 대로, 역률은 유효 전력과 피상 전력의 비입니다. 또한, 주거용 고객은 피상 전력이 아니라 쓴 유효 전력에만 돈을 낸다는 것을 꼭 강조해야 합니다. 이와 반대로 산업용 고객들은 피상 전력에 돈을 내죠.

주거용 고객들은 피상 전력에 돈을 내지 않음에도 피상 전력 사용을 최소화하기 위해 EU 표준 EN61000-3-2 조항에 따라 75W 이상의 출력을 내는 모든 스위칭 모드 파워 서플라이는 반드시 패시브 PFC 변환기를 달아야 합니다. 게다가, 80 PLUS 인증에서 역률이 90%보다 더 나와야 하죠. 몇 년 전에는 많은 파워 제조사들이 패시브 PFC(PPFC)를 제품에 사용했습니다. PPFC는 라인 주파수가 50~60Hz인 전류에서만 필터를 사용하므로 고조파 전류가 감소하고 비선형 부하가 선형 부하로 변환됩니다. 그런 다음 인덕터나 콘덴서를 사용하면 역률을 1에 가깝게 만들 수 있었습니다. 그러나 이래도 APFC보다 작은 역률을 달성할 수 있었고, 파워가 115/230v와의 호환을 위해 전압 더블러가 필요하다는 게 단점이었습니다. 그래도 APFC보다 효율은 더 높았습니다.

APFC는 기본적으로 펄스 폭 변조(PWM)를 통해 파워에 전류를 제어하여 공급하는 교류/직류 변환기입니다. 처음에 브리지 정류기가 교류 전압을 정류하고 나서 PWM이 직류로 변환 중인 전압을 일정한 펄스 순서로 분리하는 APFC FET(보통 둘 중 하나)를 작동시킵니다. 이 펄스들은 많은 콘덴서에 의해 평활화되고 메인 스위처에 공급됩니다. 평활 콘덴서는 반응성 있는 부품이므로 평활화하기 전에 항상 에너지 낭비 없이 전류의 급격한 상승을 제한할 수 있는 인덕터(코일)를 찾습니다. 모든 콘덴서가 직류 신호에 직접 연결되어 돌입 전류가 억제되지 않음으로 이 코일이 필요합니다. 앞서 언급한 인덕터는 전류 변압기의 역할을 할 수 있고, 회로를 통과하는 전류를 APFC의 제어기에 알릴 수 있습니다. 끝으로, 대부분의 경우 평활 콘덴서가 완전히 충전되기 전 시동 단계의 파워에서 돌입 전류를 제어하기 위해 APFC 내에 서미스터를 쓰는 편입니다.

 

APFC 내에 두 가지의 제어가 쓰이는데 인덕터의 전류가 0일 때만 PFC FET가 켜지는 전류 불연속 모드(DCM)와, 인덕터의 전류가 0보다 많을 때 모든 리버스 리커버리 에너지가 FET에서 방출될 때 FET가 켜지는 전류 연속 모드가 그것입니다.

 

메인 스위처와 변압기

 

메인 스위처는 두 가지 형태로만 동작합니다. 켜짐(완전히 전도)과 꺼짐(완전히 비전도)이죠. 그들은 스위칭 레귤레이터 제어기에 의해 의무 사이클이 제어될 때 평활 콘덴서에서 나오는 직류 신호를 입력 전압의 진폭 정도의 펄스로 자릅니다. 따라서, 직류 신호가 변압기에 공급될 교류 방형파로 변환됩니다.

 

변압기는 2차 정류기에 공급되기 위해 생산되는 모든 직류 출력(12v, 5v, 3.3v, 5vSB, -12v)의 전압을 낮춥니다. 또한, 변압기는 1차 부분과 2차 부분 사이의 절연체 역할도 합니다. 일부 대용량 파워에서는 변압기를 1개만 쓰면 크기가 커지기 때문에 병렬로 연결된 2개의 주요 변압기를 가집니다.

 

스위처가 켜진 상태일 때, 스위처에는 전압이 없어지고(이론상), 꺼진 상태일 때는 전류가 없어집니다. 그러므로 V * I = 0입니다. 즉, 메인 스위칭 FET에 의한 전력 손실이 없다는 것을 뜻합니다.

 

그러나, 이건 어디까지나 이론상의 얘기입니다. 실제로 트랜지스터/FET는 즉각적인 스위칭 동작을 할 수 없기 때문에 전력 손실이 있습니다. 트랜지스터의 켜짐과 꺼짐 상태 사이에는 항상 작은 시차가 있기 때문에 V * I는 0이 될 수 없습니다. 이것이 파워 내의 FET가 방열판 그리고 대부분의 경우 공랭으로 냉각되는 이유입니다.

 

출력 정류기와 필터

 

출력 정류기와 필터는 이름에서도 알 수 있듯이, 스위처(FET)와 2차 부분의 주요 변압기에 의해 공급되는 높은 주파수의 스위칭 파형을 정류하고 걸러내는 역할입니다. 이 단계에서는 동기식과 비동기식의 두 가지 정류 설계를 찾아볼 수 있습니다.

 

비동기 설계에서는 쇼트키 정류기(SBR)가 사용되고, 동기 설계에서는 FET가 SBR의 자리를 대신합니다. 동기정류는 SBR의 순방향 전압 강하가 없어서 효율이 향상됩니다.

 

이 예시로 더 쉽게 얘기해보죠. 일반적인 SBR은 0.5v의 전압 강하가 있는데, 저희가 40A를 전도하려면 40A * 0.5v = 20W라는 값이 나옵니다. 만약 SBR 대신 FET를 사용하고, FET의 RDS가 3mΩ이라고 가정한다면, 40A * 40A * 0.003Ω = 4.8W라는 값이 나옵니다. 이 값은 15.2W의 전력 손실 감소와 더불어 24%의 효율이 향상되었습니다.

비동기식과 동기식 설계 외에도 FET와 SBR을 같이 사용하여 비용은 줄이고 효율은 높인 하이브리드형이 있었습니다.

파워에서 많은 전력을 요구하지 않는(보통 1A 이하) -12v의 발전에는 보통은 재래식 다이오드가 쓰였습니다. 하지만, 일부 고급 파워에서는 이 중요하지 않은 레일에조차 보통의 회로가 쓰입니다. 5VSB는 파워가 대기모드일 때도 계속 작동하기 때문에 따로 변압기가 쓰이는 완전히 독립된 회로가 있습니다. 주요 출력(+12v, 5v, 3.3v)을 발전하거나 필터링하기 위해 그룹 레귤레이션, 독립 레귤레이션와 DC-DC 변환기와 같은 3가지 레귤레이션이 있습니다.

 

그룹 레귤레이션

그룹 레귤레이션은 보통 저용량이나 저렴한 파워에서 사용합니다. 그룹 레귤레이션 설계를 구별하는 쉬운 방법은 2차 부분에 사용된 코일의 수를 살펴보는 것입니다. 2개만 사용됐다면 그룹 레귤레이션인겁니다. 큰 코일은 12V/5V용이며, 작은 것은 3.3V 용입니다.

 

이 유형에서는, +12V와 5V가 같이 발전되며, 둘 다 출력 전압 오류를 레귤레이터 컨트롤러에 공급합니다. 그러니까, 레일 사이에 부하가 불균형하게 걸리면, 레귤레이터 컨트롤러가레귤레이션을 제대로 하기 어려워집니다. 예를 들어, 12V의 부하가 높고 5V의 부하가 적다면, 5V의 전압이 올라갑니다. 왜냐하면, 레귤레이터 컨트롤러가 +12V 레일의 전압을 올리려 하기 때문입니다. 그러나 12V는 5V에 묶여있기 때문에 둘이 같이 올라갑니다. 이게 그룹 레귤레이션 파워가 크로스 로드 테스트에서 +-5%의 오차를 지키는 데 실패하는 이유입니다.

 

그룹 레귤레이션에서는 보통 3.3V 레일이 5V나 12V 레일의 자기증폭기 포스트 레귤레이터에 의해 조정됩니다. 대부분의 그룹 레귤레이션 파워들은 ATX 사양 내에서 5V와 3.3V에 풀로드가 걸리고 +12V에는 최소한의 부하(0.1A)를 건 후 모든 레일을 유지해야하는 인텔의 하스웰 레디 테스트를 통과하는데 실패합니다.

 

 

독립 레귤레이션

독립 레귤레이션은 원가 절감이 중요하지 않은 대용량과 고성능 파워에서 사용됩니다. 이 유형에서는 모든 주요 직류 출력이 독립된 회로에서 발전하므로 불균형한 부하가 전압 문제를 일으키지 않습니다. +12V 레일은 메인 레귤레이터 컨트롤러에 의해 조정되고 5V와 3.3V는 자기증폭기 포스트 레귤레이터에 의해 조정됩니다.

 

여러분은 파워 내 2차 부분의 도넛 모양의 코일의 수로 독립 레귤레이션을 썼는지 쉽게 판별이 가능합니다. 만약 여러분이 세 개를 찾았다면 파워가 독립 레귤레이션을 쓴 거니 레일 사이의 불균형한 부하가 어떠한 문제도 일으키지 않을 것입니다.

 

DC-DC 컨버터 / 전압 레귤레이션 모듈

요즘의 많은 파워들은 비주요 레일들도 벅(혹은 스텝다운) 컨버터(DC-DC 컨버터 혹은 전압 레귤레이션 모듈)를 이용하여 독립적으로 발전합니다. 이런 파워들은 비주요 레일(5V, 3.3V)들이 +12V 레일을 통해 발전하는데 이것이 불균형한 부하에서도 중대한 효율 향상과 좋은 성능을 가져옵니다. 일부 고급 플랫폼에서는 DC-DC 컨버터가 모듈러 보드에 설치되어 전력 송신에 있어 손실을 최소화합니다.

 

다음 단계로 넘어가기 전에, 저희는 정류기 이전에 설치된 도넛형 초크가 정류뿐만 아니라 필터링 과정에도 쓰인다는 것을 강조하고 싶습니다. 직류 출력에서 리플, 전압 및 전류 감소에 사용되기 때문입니다. 그러나, LLC 공진형 컨버터를 쓰는 파워에서는 2차 부분에 12V 발전을 위한 도넛형 초크가 없으며 있다면 필터링 목적으로만 쓰이는 것입니다.

 

 

 

 

다음에 꼐속...

저도 쓰고 있지만 뭔 소린지 하나도 모르겟어요