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研究生: 陳冠廷
Kuan-ting Chen
論文名稱: 具功率因數修正器關閉功能之雙模式返馳式轉換器研製
Study and Implementation of a Dual-Mode Flyback Converter with Power Factor Corrector Turn-Off Feature
指導教授: 羅有綱
Yu-Kang Lo
邱煌仁
Huang-Jen Chiu
口試委員: 楊宗銘
Chung-Ming Young
王建民
Jian-Min Wang
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: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 104
中文關鍵詞: 功因修正器固定截止時間雙模式準諧振返馳式轉換器
外文關鍵詞: fixed off- time control, light-load efficien
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  • 本論文提出一組準諧振返馳式轉換器之控制電路,改善傳統準諧振返馳式轉換器操作於不連續電流導通模式下較高的重載峰值電流。所提控制器利用一組波谷切換偵測機制達到準諧振零電壓切換,降低輕載操作的切換損失;及一組固定截止時間機制,達到重載操作時限制開關的截止時間,使電流進入連續導通模式而降低導通損。本文除了對準諧振返馳式轉換器作理論分析,並以提出的雙模式控制方式實作一台輸出直流電19 V、額定輸出功率140 W之準諧振返馳式轉換器。
    本文並利用雙模式操作之準諧振返馳式轉換器之優點,來實現與測試一部140W的雛型電源供應器,前級電路利用邊界導通模式功率因數修正電路,用以改善輸入功率因數。在輕載條件下將前級功率因數修正器關閉,以減少電路整體損耗、提高轉換效率。後級電路為具有雙模式操作之準諧振返馳式轉換器,140W電源供應器的整體效率可達86%。


    This thesis presents a new control circuit for a quasi-resonant (QR) flyback converter to reduce the high peak current of a traditional discontinuous conduction mode (DCM) flyback converter at heavy loads. The proposed controller uses a valley-switching detector to achieve zero voltage switching. Also a fixed off-time control allows the converter to operate under continuous conduction mode (CCM) to decrease the conduction loss at heavy loads. Implement theoretical analysis and design a 140W Flyback converter by Dual-mode control method proposed in this paper.
    A 140-W QR flyback converter prototype with dual-mode control is built and tested to verify the theoretical analysis. The pre-regulator is a transition-mode (TM) PFC for achieving a unity input power factor (PF). And the PFC turn-off function at light loads is fulfilled by detecting the load current to improve the light-load conversion efficiency. The post-stage circuit is a dual-mode QR flyback. The measured overall efficiency of the developed 140-W adapter can be up to 86%.

    目 錄 摘 要 i Abstract ii 誌 謝 iii 目 錄 iv 圖索引 viii 表索引 xiii 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 系統架構 3 1.4 章節介紹 4 第二章 功率因數修正原理 5 2.1 功率因數之定義 5 2.2 功率修正器之種類 9 2.2.1 被動式功率因數修正器 9 2.2.2 主動式功率因數修正器 11 2.2.3 主動式功率因數修正器之架構 11 2.3 升壓型功率因數修正器之電路架構 14 2.4 功率因數修正器之操作模式 15 2.5 功率因數修正器之控制模式 16 2.5.1 電壓隨耦控制模式 16 2.5.2 乘法器控制模式 17 2.5.3 磁滯電流控制法 18 2.5.4 峰值電流控制法 19 2.5.5 平均電流控制法 21 第三章 返馳式轉換器原理 25 3.1 傳統返馳式轉換器電路原理 25 3.2 理想條件下連續與不連續導通狀態 28 3.2.1 理想條件下連續導通模式 28 3.2.2 理想條件下不連續導通模式 29 3.3 非理想條件下連續與不連續導通模式 29 3.3.1 非理想條件下連續導通模式 30 3.3.2 非理想條件下不連續導通模式 30 3.4 返馳式轉換器之優點與缺點 31 3.5 準諧振返馳式轉換器 33 3.5.1 硬性切換 33 3.5.2 柔性切換 34 3.5.3 準諧振返馳式轉換器動作原理 34 第四章 雙模式返馳式轉換器原理 44 4.1 控制IC L6561 44 4.2 雙模式返馳式轉換器控制電路機制 45 4.2.1 波谷切換機制 46 4.2.2 固定截止時間機制 50 第五章 設計與實作 53 5.1 功率因數修正器電路的設計 53 5.1.1 PFC規格 53 5.1.2 PFC功率元件設計 53 5.1.3 隨載啟動PFC功能 59 5.2 DC-DC切換式轉換器的規格 61 5.3 準諧振返馳式轉換器的設計 61 5.3.1 控制IC NCP1207介紹 62 5.3.2 功率元件設計 63 5.4 雙模式返馳式轉換器的設計 66 第六章 電路實驗結果討論 69 6.1 準諧振與雙模式返馳式轉換器之比較 69 6.1.1 準諧振返馳式轉換器之波形 69 6.1.2 雙模式返馳式轉換器之波形 70 6.1.3 實測數據之比較 72 6.2 全機電路規格 73 6.2.1 PFC實測波形 73 6.2.2 雙模式返馳式轉換器之波形 78 6.3 系統效率量測 81 第七章 結論與未來展望 82 7.1 結論 82 7.2 未來研究方向建議 83 參考文獻 85

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    無法下載圖示 全文公開日期 2015/07/23 (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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