簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 劉宇晨
Yu-Chen Liu
論文名稱： 700W雙組輸出備援式直流/直流轉換器研製
Study and Implementation of 700-W Redundant DC-DC Converters with Dual Outputs
指導教授： 羅有綱
Yu-Kang Lo
邱煌仁
Huang-Jen Chiu
口試委員: 劉益華
Yi-Hua Liu
歐勝源
Sheng-Yuan Ou
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 83
中文關鍵詞： 全橋同步整流串聯諧振轉換器 、雙相同步降壓轉換器 、自動主僕式均流控制 、熱插拔
外文關鍵詞： Full-Bridge Series Resonant Converter with Synch, Dual Phase Synchronous Buck Converter
相關次數： 點閱：522  下載：30 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 本論文主要研製雙組輸出備援式直流/直流轉換器，所採用之架構由兩級電路所組成：前級電路為具同步整流之全橋串聯諧振轉換器，後級電路採用模組化之雙相同步降壓轉換器。由於串聯諧振的架構具有零電壓切換的特性，可有效地降低損失，進而提升整機效率。透過模組化的設計，可縮小系統體積，縮短開發的時間。備援式的電源供應系統，需考慮系統擴充性，本文將針對熱插拔技術與自動主僕均流技術做進一步之探討。
    最後設計並實作出兩部700W備援式直流/直流轉換器，其輸出規格分別為12V/50A及5V/40A，在380V直流電壓輸入下全機效率可達93%。且12V均流誤差低於10%的滿載電流、5V的均流誤差低於15%的滿載電流。

    This thesis focuses on the study and implementation of a 700-W redundant DC-DC converter with dual outputs. This converter structure consists of two stage circuits: a full-bridge series-resonant converter with synchronous rectifier and a dual phase synchronous Buck converter. The zero-voltage switching (ZVS) features of the adopted series-resonant converter can effectively reduce the switching losses and raise conversion efficiency. A hot-swap technique and an automatic master-slave current-sharing control scheme are also studied to implement the redundant power supply system.
    In this thesis, two laboratory prototypes for 700W redundant power modules with dual outputs of 12V/50A and 5V/40A are realized and tested. The overall efficiency can be up to 93% at 380V DC input voltage. The current-sharing tolerances between two power modules are respectively less than 5A and 6A at 12V and 5V outputs.

    摘　要 Abstract 誌　謝 目　錄 符號索引 圖索引 表索引 第一章 緒論 1.1 研究動機與目的 1.2 內容大綱 第二章 並聯轉換器系統簡介 2.1 前言 2.2 並聯系統簡介 2.3 轉換器方塊圖介紹 第三章 全橋同步整流串聯諧振轉換器架構與原理 3.1 前言 3.2 理想R-L-C串聯電路的頻率響應 3.3 SRC串聯諧振轉換器 3.4 全橋同步整流串聯諧振轉換器 3.4.1 第一能量傳送區間 3.4.2 第一諧振區間 3.4.3 換向區間 3.4.4 第二能量傳送區間 3.4.5 第二諧振區間 3.4.6 第二換向區間 3.5 串聯諧振轉換器之功率級電路分析 3.5.1 Q值大小對於轉移函數的影響 3.5.2 K值大小對轉移函數的影響 3.5.3 Cr與Lr的變化對增益函數的影響 第四章 雙相同步降壓轉換器架構與原理 4.1 前言 4.2 單相同步降壓轉換器電路原理 4.2.1 大電流負載之單相同步降壓轉換器特性 4.3 雙相同步降壓轉換器電路原理 第五章 並聯均流原理與設計 5.1 前言 5.2 自動主僕式原理及設計 5.2.1 自動主僕式均流法動作原理 5.2.2 自動主僕法均流電路實現與設計 5.2.3 自動主僕法均流參數設計 第六章 電源轉換模組實例設計與考量 6.1 前言 6.2 全橋串聯諧振轉換器電路設計考量 6.2.1 切換功率晶體 6.2.2 諧振電路元件設計 6.2.3 雙變壓器的分析與設計 6.2.4 輸出整流濾波電路設計 6.2.5 CM6900G控制IC介紹 6.3 雙相同步降壓轉換器電路系統規格 6.3.1 功率晶體的選用 6.3.2 輸出電感的設計 6.3.3 輸出電容的設計 6.3.4 控制IC ISL8121參數設計 6.4 熱插拔電路設計考量 6.4.1 控制IC TPS2412參數設計 6.5 自動主僕式均流設計考量 第七章 實驗數據與實驗結果 7.1 前言 7.2 全橋同步整流串聯諧振電路實測波形與數據 7.2.1 實測波形 7.2.2 效率分析數據 7.2.3 功率損失計算 7.2.4 功率損耗分析圖 7.3 雙相同步降壓轉換器電路實測波形與數據 7.3.1 實測波形 7.3.2 效率分析數據 7.3.3 功率損失計算 7.3.4 功率損耗分析圖 7.4 整機效率量測 7.5 整機照片 第八章 總結與未來展望 8.1 總結 8.2 未來研究方向 參考文獻

    [1] J. Dukdrik, P. Spanik, and N. D. Trip, “Zero-Voltage and Zero-Current Switching Full-Bridge DC-DC Converter With Auxiliary Transformer”, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 21, NO. 5, pp.1328-1335, Sep., 2006.
    [2] J. G. Cho, J. A. Sabate, and F. C. Lee, “Novel Full Bridge Zero-Voltage-Transition PWM DC/DC Converter for High Power Applications”, IEEE APEC, pp. 143-149, 1994.
    [3] C. A. Canesin and I.Barbi, ”Novel Zero-Current-Switching PWM Converters”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 44, number3, pp. 372-381, June 1997.
    [4] F. T. Wakabayashi and C. A. Canesin, “A New Family of Zero-Current-Switching PWM Converters and A Novel HPF-ZCS-PWM Boost Rectifier”, IEEE APEC, vol. 1, pp. 605-611, March 1999.
    [5] A. K. S. Bhat, “Analysis and Design of a Modified Series Resonant Converter,” IEEE Transactions on Power Electronics, pp. 423-430, 1993.
    [6] J. P. Agrawal, K. siri, and C. Q. Lee, “Determination and Minimization of Cross Regulation in Multi-Output High Order SRC,” IEEE Circuits and Systems, vol. 1, pp. 692-695, 1990.
    [7] F. S. Tsai and F. C. Lee. “A Complete DC Characterization of a Constant-Frequency,Clamped-Mode, Series Resonant Converter,” IEEE PESC, pp. 987-996, 1988.
    [8] M. K. Kazimierczuk and S. Wong, “Frequency-Domain Analysis of Series Resonant Converter for Continuous Conduction Mode,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 6, pp.270-279, 1992.
    [9] A. F. Hernandez, R. W. Erickson, S. Lofton, and P. Anderson, “A Large Signal Computer Model for the Series Resonant Converter,” IEEE PESC, pp. 737-744, 1991.
    [10] M. K. Kazimierczuk and D. Czarkowski, “Resonant Power Converters,” Wiley-Interscience Publication, ISBN 0-471-04706-6.
    [11] S. C. Wong, A. D. Brown, Y. S. Lee, and S. W. Ng, “Parasitic Losses Modeling of a Series Resonant Converter Circuit,” IEEE Circuits and Systems, vol. 1, pp. 921-924, 1997.
    [12] 顏上進，“串聯諧振轉換器輕載調制策略之研究”，國立台灣科技大學電子工程系研究所博士論文，民國九十五年。
    [13] 謝銘琮，“適合全載範圍操作之全橋相移式串聯諧振直流/直流轉換器研製”，國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文，民國九十六年。
    [14] 李宇喬，“電流模式控制多相式降壓轉換器研製”，國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文，民國九十二年。
    [15] 洪賢峯，“並聯伺服器電源供應器之研製”，國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文，民國九十七年。
    [16] W. Chen, “High Efficiency, High Density, PolyPhase Converters for High Current Applications,” Linear Technology, Application Note 77-16, 1999.
    [17] Intersil corporation, “HIP6303 Microprocessor Core Voltage Regulator Multi-Phase Buck PWM Controller” ,Data sheet, 1999.
    [18] W. Huang, G. Schuellein, and D. Clavette, “A Scalable Multiphase Buck Converter with Average Current Share Bus,” in Proc. IEEE APEC '03, vol. 1, 2003, pp. 438-443.
    [19] W. Huang, “A New Control for Multi-Phase Buck Converter with Fast Transient Response,” in Proc. IEEE APEC’01, vol. 1, 2001, pp. 273-279.
    [20] D. Arrigo, and G. Gattavari, “Current Sharing of The L4973 in a Multiphase Application”, STMicroelectronics Application Note AN1126, 1999.
    [21] Champion Microelectronic, “CM6900G Resonant Controller”, Data Sheet, Rev1.0, November 2007.
    [22] Intersil, “ISL8121 Two-Phase Buck PWM Controller,” Data Sheet, 2006.
    [23] Texas Instruments Incorporated, “TPS2412 N+1 and ORing Power Rail Controller,” Data Sheet, 2007.

    QR CODE