A DC-DC Converter operates in CCM(Continuous Coundcution Mode), DCM(Discontinuous Conduction Mode), CRM(Critical Conduction Mode). The CRM is boundary between CCM and DCM. If a DC-DC converter is designed to operate in CRM, its inductor volume can decrease and power loss which caused by switch and diode can decrease. In this paper, the DC-DC converter which operates in CRM is applied to a solar array regulator(SAR) for the satellite. The switching frequency of the CRM boost SAR changes according to input and output condition. The switching frequency limit logic is applied to limit the maximum switching frequency. Meanwhile, the small signal transfer function of the CRM boost SAR is simple, so the controller design is also simple. In this paper, the small signal transfer function from control reference to solar array voltage is induced. And the voltage controller is designed based on the small signal transfer function. Finally, the CRM boost SAR is verified by simulation.
DC-DC 컨버터는 인덕터 전류의 동작에 따라 연속전류모드와 불연속전류모드, 임계모드로 나눌 수 있다. 임계모드는 연속전류모드와 불연속전류모드의 경계에서 동작한다. DC-DC 컨버터를 임계모드에서 동작하도록 설계하면 인덕터 크기를 줄일 수 있으며 ZCS(Zero Current Switching) 동작을 하여 스위치와 다이오드의 전력 손실을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 임계모드로 동작하는 부스트형 컨버터를 인공위성 용 태양전력 조절기에 적용한다. 임계모드 동작 시 DC-DC 컨버터의 입출력 조건에 따라 DC-DC 컨버터의 스위칭 주파수가 변한다. 최대 스위칭 주파수 제한을 위해 스위칭 주파수 제한 로직을 적용하였다. 한편, 임계모드 부스트형 태양전력 조절기는 소신호 전달함수가 간단하여 제어기 설계가 용이하다. 임계모드 부스트형 태양전력 조절기의 소신호 전달함수를 유도하고 이를 바탕으로 전압제어기를 설계하였다. 최종적으로 모의실험을 통해 임계모드로 동작하는 태양전력 조절기를 검증하였다.
