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1[7급 국가직 전기기기] 26년 1회차

다음은 정상상태로 동작하고 있는 DC－DC 컨버터회로이다. 직류전원의 전압  $E$ 가 80 [V]로 일정할 때, 출력전압  $V_o$ 를 200 [V]로 제어하려고 한다. 이 컨버터의 듀티비는? (단, 모든 소자는 이상적으로 동작하고, 커패시턴스  $C$ 와 인덕턴스  $L$ 은 충분히 크다고 가정한다)

 $\frac{2}{5}$

 $\frac{1}{2}$

 $\frac{3}{5}$

 $\frac{5}{7}$

해설

인덕터가 전원 쪽에 직렬, 스위치가 병렬, 다이오드가 출력 쪽에 있는 승압(부스트) 컨버터이므로 듀티비는 3/5이다.
정상상태에서 인덕터 전압의 한 주기 평균이 0이므로 출력전압은 다음과 같다.
 $V_o=\dfrac{E}{1-D}$ 
값을 대입하면
 $200=\dfrac{80}{1-D}\ \Rightarrow\ 1-D=0.4\ \Rightarrow\ D=0.6=\dfrac{3}{5}$ 
2/5는  $1-D$ 의 값으로, 스위치가 꺼져 있는 비율이다.
1/2이면 출력전압이 전원의 2배인 160 V가 되어 목표에 못 미친다.
5/7이면 출력전압이 280 V로 목표보다 높아진다.

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