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研究生: 鄭又元
YU-YUAN CHENG
論文名稱: 具功因修正器之雙開關準諧振返馳式轉換器研製
Study and Implementation of a Dual-Switch Quasi-Resonant Flyback Converter with a Power Factor Corrector
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: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 60
中文關鍵詞: 雙開關準諧振返馳式再生箝制功率因數修正器
外文關鍵詞: dual-switch quasi-resonant flyback, regenerative clamping, power factor corrector
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  • 本論文旨在提出一組雙開關準諧振返馳式轉換器,在傳統返馳式電路加入一上橋開關的設計可以帶來許多好處,尤其是在高壓輸入應用。漏感能量將回收到輸入端,因此不需要外加緩振電路;同時開關電壓被箝制為輸入電壓,將有效地降低元件應力。脈衝寬度調變控制應用準諧振操作,可提升轉換效率。
    本論文詳細說明電路動作原理,最後研製一部輸出電壓19 V、額定功率90 W的電源供應器,前級電路使用升壓型邊界導通模式功率因數修正器,為了降低損耗,輕載時進入突發模式工作;後級為雙開關準諧振返馳式轉換器,工作原理類似傳統返馳式電路,並操作在電流不連續模式以實現波谷切換。實驗結果驗證了理論分析的正確性與所研製轉換器之實用性。


    This thesis presents a dual-switch quasi-resonant (QR) flyback converter. Compared with the conventional flyback converter, the design with an extra high-side switch brings many benefits, especially in high input voltage applications. The energy of the leakage inductance is recycled back to the input and there is no need for a snubber circuit. As the switch voltage is clamped at the input voltage, the device stress can be effectively reduced. Also the conversion efficiency is improved due to the low switching losses resulted from the PWM quasi-resonant operations.
    The operating principles of the presented converter are discussed. A prototype circuit with an output voltage of 19 V and a rated output power of 90 W is implemented. The front stage is a boost-type boundary-conduction-mode (BCM) power factor corrector (PFC), which enters into the burst-mode operation at light load to reduce the switching losses. The second stage is a dual-switch QR flyback converter operated under discontinuous conduction mode (DCM) to fulfill the valley switchings. Experimental results verify the validity of the theoretical analysis and the practicabilily of the studied converter.

    摘 要 i Abstract ii 誌 謝 iii 目 錄 iv 圖索引 vii 表索引 xi 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與現況 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 章節大綱 3 第二章 功率因數修正原理 4 2.1 功率因數之定義 4 2.2 主動式功率因數修正器簡介與分類 8 2.3 升壓型功率因數修正器動作原理 10 2.4 功率因數修正器之操作模式 11 2.5 功率因數修正器之控制模式 12 2.5.1 電壓隨耦控制模式 12 2.5.2 乘法器控制模式 13 2.5.3 磁滯電流控制法 14 2.5.4 峰值電流控制法 15 2.5.5 平均電流控制法 18 第三章 返馳式轉換器 22 3.1 傳統返馳式轉換器原理 22 3.2 傳統對高頻電壓突波策略 25 3.2.1 RCD緩振電路 25 3.2.2 RC緩振電路 26 3.2.3 主動式箝位控制 27 3.3 準諧振返馳式轉換器原理 28 3.3.1 硬性切換 28 3.3.2 柔性切換 29 3.3.3 準諧振返馳式轉換器工作原理 30 第四章 雙開關返馳式轉換器 39 4.1 雙開關返馳式拓樸 39 4.2 雙開關準諧振返馳式轉換器狀態分析 39 第五章 電路設計與實作 43 5.1 控制功能 43 5.1.1 前級PFC主要功能 45 5.1.2 後級DC/DC轉換器主要功能 45 5.2 電路設計 45 5.2.1 PFC功率元件設計 45 5.2.2 DC/DC轉換器功率元件設計 47 5.3 電路實測結果 48 5.3.1 功率因數修正器之量測 48 5.3.2 雙開關準諧振返馳式轉換器之量測 51 5.3.3 整機實測效率 54 第六章 結論與未來展望 56 6.1 結論 56 6.2 未來研究方向與建議 56 參考文獻 58

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    無法下載圖示 全文公開日期 2013/08/01 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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