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RF Coupler로 전기에너지 전달하기 (3), MOSFET 게이트 드라이버 버전

글쓴이 : SOONDORI

원리 구현은 했지만, 못내 아쉬운 점이 있어서… 제대로 회로를 꾸며보기로 했다. 물론, DIYer 버전으로.

* 관련 글 : RF Coupler로 전기에너지 전달하기 (2)

흔히 부품 통에서 아무렇게나 걸린 트랜지스터를 쓸 수밖에 없지만… 여건이 된다면, 코일에 관한 한 스위칭이 깔끔하고 명확한 MOSFET로 다루는 게 좋다.

그 과정에서 생각보다 높은 유기 고전압과 엉망진창이기 십상인 입/출력 파형을 만나게 되므로, MOSFET Gate Driver 또는 MOSFET Dirver IC를 쓰는 게 더! 합리적이고. 그러니까… 몸이 덜 피곤하려면.

다음은, 정말 아무렇게나 걸린 인피니언(Infineon) IR2118 IC. (다양한 평가 변수에 있어서, 더 좋은 것이 많음)

(▲ IN 단자에 제어 펄스 공급 → 슈미트 트리거로 제어 신호의 명확성 담보 → 내부 처리 과정을 거치고, 종단 Half Bridge 구동 전압 출력. 여기서, Gate Driver 블록의 동작 전압(Vcc와 Com)과 출력부 전압(V_b와 V_s)는 개념이 다르다. 모든 것은 데이터 시트에 잘 정리되어 있음)

아무튼… 아래와 같이, 익숙한 Low Side Driving 구조로 결선.

 그러면,

1) IC 출력 파형 = MOSFET Gate 드라이브 파형

2) MOSFET~코일 파형 = 코일을 직접 구동하는 파형

(▲ Gate Driver 사용 파형. ▼ 트랜지스터를 쓴 회로의 파형. 양자에 분명한 차이가 있음. 그리고… 스너버 커패시터 용량을 잘~ 설정해야 한다. 예를 들어 이 DIY 회로에서는, 10uH@100Khz <순대 코일>에 대하여, 33nF~44nF이 유효하다. 스윙 전압이 자칫 150V까지도 치솟을 수 있으니까, 반드시 내전압을 고려해야…)

100Khz 방형파를 주입하는 조건으로, 전체 회로 전압 10V인 조건으로, 수신기에서 3.5V@70mA 에너지가 수취되는 조건으로, 이격 거리는 약 25mm.

그리하여, (수신 회로에 공진하는) 약 245mW 상당 전기 에너지를 25mm 이격된 공간으로 보냈다. 0.2W는 빈티지 AM 라디오 스피커의 최대 출력에 준하는 값.

 

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