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1[전기산업기사 필기] 2024년 2회 기출복원 모의고사
부스트(Boost)컨버터의 입력전압이 45V로 일정하고, 스위칭 주기가 20kHz, 듀티비(Duty ratio)가 0.6, 부하저항이 10Ω일 때 출력전압은 몇 V 인가? (단, 인덕터에는 일정한 전류가 흐르고 커패시터 출력전압의 리플성분은 무시한다.)
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67.5
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75
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112.5
해설

출력전압은 112.5V이다.

정상상태에서 인덕터 전압의 한 주기 평균은 0이어야 한다.
스위치가 켜진 DTDT 동안 인덕터에는 ViV_i가, 꺼진 (1−D)T(1-D)T 동안에는 Vi−VoV_i-V_o가 걸리므로
ViDT+(Vi−Vo)(1−D)T=0V_iDT+(V_i-V_o)(1-D)T=0

정리하면
Vo=Vi1−DV_o=\dfrac{V_i}{1-D}
Vo=451−0.6=450.4=112.5V_o=\dfrac{45}{1-0.6}=\dfrac{45}{0.4}=112.5 [V]

스위칭 주파수 20kHz와 부하저항 10Ω은 리플 크기와 전류 연속 여부를 따질 때 쓰는 값이라, 리플을 무시한 출력전압 평균값에는 영향을 주지 않는다.

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