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研究生: 吳秉陞
PIN-SHENG WU
論文名稱: 單級非對稱半橋順向式諧振轉換器之研製
Design and Implementation of a Single-Stage Asymmetrical Half-Bridge Forward Resonant Converter
指導教授: 邱煌仁
Huang-Jen Chiu
謝耀慶
Yao-Ching Hsieh
林景源
Jing-Yuan Lin
口試委員: 林長華
Chang-Hua Lin
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: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 79
中文關鍵詞: 單級非對稱半橋順式向諧振轉換器零電壓切換寬範圍輸入同步整流
外文關鍵詞: Single-stage AHB forward resonant converter, ZVS, wide input range, Synchronous Rectification
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本論文研製一單級非對稱半橋順向式諧振轉換器。採用主動式功率因數修正器串聯非對稱半橋串聯諧振轉換器組成,並採用不連續導通模式的功因修正單元不需要電流迴路控制電路,還可以可降低電路的複雜度。在控制方面本論文將兩級電路共用一組開關訊號,提出一種新式的控制方式,同時調控責任週期及工作頻率機制,來達成功因校正的功能及輸出穩壓之需求。再者二次側則利用同步整流的功率開關元件來取代蕭特基二極體,作為改善低電壓高電流輸出應用時的轉換效率,使得單級轉換器能寬範圍輸入、低輸出漣波、高效率、具有一次側零電壓導通、二次側零電流截止的優點。
本文實作出一台AC-DC轉換器,實際完成輸入電壓85~264 Vac、輸出為19 V/120 W、滿載效率89 %、滿載功率因數為0.98的單級轉換器。最後透過簡易了損耗分析,分析全機的損耗分佈,並提出未來研究方向。


This thesis presents a single-stage asymmetrical half-bridge forward resonant converter, which consists of a active power factor corrector and an asymmetric half-bridge forward resonant converter. The PFC stage adopts the voltage-follower control operating under discontinuous conduction mode. The current control loop is not required to reduce the circuit design complexity. The control strategy is achieved for both main switch of the PFC stage and main switch of the forward stage by controlling one PWM signal, the proposed control method is varied duty cycle to operate in discontinuous conduction mode and variable frequency to regulate the output voltage. The power MOSFETs are adopted instead of Schotky diodes for the secondary rectification. The efficiency of the studied DC/DC converter with low-voltage high-current output can be increased. The proposed converter features wide range of input voltage, low output ripple, zero-voltage switching, and zero-current switching.
The experimental results from the implemented prototype converter with the wide input range 85 ~ 264 Vac and an output of 19 V/120 W reveal a maximum efficiency of 89 % and a maximum power factor of 0.98 for the full load condition. By creating a loss analysis and proposed future research directions.

摘 要i Abstractii 誌 謝iii 目 錄iv 圖索引vi 表索引ix 第一章 緒論1 1.1研究背景與動機1 1.2論文大綱 2 第二章 功率因數修正器之原理3 2.1 功率因數定義3 2.1.1 功率因數修正電路之分類8 2.1.2 被動式功率因數修正器 8 2.1.3 主動式功率因數修正器 10 2.2 功率因數修正器之控制方法10 2.2.1 磁滯電流控制法11 2.2.2 峰值電流控制法12 2.2.3 平均電流控制法13 2.2.4 電壓隨耦控制法14 2.3 升壓式轉換器之功率因數修正分析15 第三章 硬性與柔性切換技術及同步整流技術19 3.1硬性與柔性切換技術及轉換器原理19 3.1.1硬性切換的定義19 3.1.2柔性切換的定義20 3.2同步整流技術21 3.2.1自激式驅動電路21 3.2.2外激式驅動電路22 第四章 單級非對稱半橋諧振式轉換器23 4.1 單級交流/直流轉換器23 4.2 單級非對稱半橋返馳諧振式轉換器23 4.3 單級非對稱半橋順向式諧振轉換器31 4.4 非對稱半橋返馳諧振式與順向諧振式之比較44 第五章 單級非對稱半橋順向式諧振轉換器電路設計45 5.1 全機電路規格45 5.2 電路設計45 5.2.1輸入電感46 5.2.2儲能電容46 5.2.3變壓器匝數比設計47 5.2.4諧振槽設計48 5.2.5輸出電容設計 49 5.2.6功率元件選擇 49 第六章 電路實驗結果51 6.1實驗波形51 6.2實驗數據67 6.3電路損耗分析69 第七章 結論與未來展望73 7.1結論73 7.2未來展望74 參考文獻 75

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無法下載圖示 全文公開日期 2021/07/25 (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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