研究生: |
張又中 Yu-Chung Chang |
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論文名稱: |
具高效率與優異維持時間特性全橋相移式零電壓切換轉換器之研製 Design and Implementation of a Full-Bridge Phase-Shift Zero-Voltage-Switching Converter with High Efficiency and Superior Hold-up Time Features |
指導教授: |
羅有綱
Yu-Kang Lo 邱煌仁 Huang-Jen Chiu |
口試委員: |
歐勝源
Sheng-Yuan Ou 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: | 2011 |
畢業學年度: | 99 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 196 |
中文關鍵詞: | 全橋相移式轉換器 、零電壓切換 、主動式功率因數修正器 、效率 、輸出電壓維持時間 |
外文關鍵詞: | Full-Bridge Phase-Shift Converter, Zero-Voltage-Switching, Active Power Factor Correction, Efficiency, Hold-up Time |
相關次數: | 點閱:349 下載:14 |
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由於傳統交換式電源之開關採用硬式切換,結果即產生嚴重的電磁干擾與效率低等問題。而全橋相移式轉換器具有零電壓切換功能,可以有效的降低切換損失和高頻雜訊所造成的干擾。進而可提高操作頻率、降低磁性元件的體積和提升轉換器的效率。
本論文主旨為研究全橋相移式零電壓切換轉換器具有優異維持時間特性。本論文中將詳細介紹在各模式下之電路狀態,且分析每個動作區間的等效電路。其次實現並測試兩台1kW全範圍整機全橋相移式零電壓切換轉換器,並詳細說明其設計步驟。由雛型電路的實驗測量結果,驗證本論文所提之延長輸出電壓維持時間目的的可行性。
The conventional switching power supplies have serious electromagnetic interference (EMI) problem and poor efficiency performance due to their hard-switching operation. A full-bridge phase-shift (FBPS) converter with zero-voltage-switching (ZVS) features can reduce the switching losses and high frequency noises. Thus, the conversion efficiency can be effectively improved and the switching frequency can be raised to reduce the size of magnetic components.
This thesis aims to study a zero-voltage-switching full-bridge phase-shift (FBPS) converter with superior hold-up time features. Operating principles and design considerations for the studied full-bridge phase-shift converter are analyzed and discussed. The experimental results for two 1kW laboratory prototypes are shown to verify the feasibility of proposed scheme.
[1] 宋自恆、林慶仁,「功率因數修正器之原理與常用元件規格」,新電子科技雜誌217期,民國93年4月。
[2] 鄭振東,「新型柔性切換式電源技術入門」,全華科技圖書股份有限公司,民國92年。
[3] S. Kim and P. N. Enjeti, “A Modular Single-Phase Power Factor Correction Scheme With a Harmonic Filtering Function,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 50, No. 2, pp.328-335,April. 2003.
[4] Z.Chen, “Active Boost Power Factor Analysis and Design” IBM Corporation, April 20, 1989.
[5] M. F. Schlecht and B. A. Miwa, “Active Power Factor Correction for Switching Power Supplies”, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.1. PE-2, No.4,October 1987.
[6] J. H. Kim, D. Y. Lee, H. S. Choi and B. H. Cho, “High Performance Boost PFP (Power Factor Pre- regulator) with an Improved ZVT (Zero Voltage Transition) Converter, ”Applied Power Electronics Conference and Exposition, 2001. APEC 2001.Sixteenth Annual IEEEVol. 1, pp. 337–342, March 2001.
[7] C. M. Wang, “A New Family of Zero-Current-Switching (ZCS) PWM Converter,” IEEE Transactions on Industrial Electronics,Vol. 52, pp. 1117-1125, 2005.
[8] 陳冠廷,「具功率因數修正器關閉功能之雙模式返馳式轉換器研製」,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國99。
[9] 洪賢峰,「伺服器並聯電源供應器模組之研製」,國立台灣科 技大學電子工程系研究所碩士論文,民國97年。
[10] 林景源,「適用於大範圍負載變化之電源供應器研製」,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國92年。
[11] 謝明琮,「適合全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96年。
[12] 簡銘德,「700W備援式伺服系統電源供應器之研製」,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國98年。
[13] 林正宏,「1kW全橋相移式升壓型零電壓切換轉換器之研製」,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國99年
[14] G. C. Hsieh, J. C. Li, and M. H. Liaw, “A Study On Full-Bridge Zero-Voltage-Switched PWM Converter: Design and Experimentation,” in Proc. IEEE IECON, 1993, pp. 1281-1285.
[15] Texas Instruments, “UCC28019A 8-Pin Continuous Conduction Mode(CCM) PFC Controller” Data Sheet, 2008-2009.
[16] Texas Instruments, “UC3879 Phase-Shift Resonant Controller”, Data Sheet , 1999.
[17] C. A. Canesin, and I. Barbi, “Analysis and Design of Constant-Frequency Peak-Current-Controlled High-Power-Facto Boost Rectifier with Slope Compensation” APEC '96.,Vol. 2, pp.807-813, March 1996.
[18] M. K. Kazimierczuk, and D. Czarkowski, “Resonant Power Converter”, John Wiley &Sons, 1995.
[19] Application Note U-154, “The New U3879 Phase-Shifted PWM Controller Simplifies the Design of ZeroVoltageTransition Full-Bridge Converters” by Laszio Balogh.
[20] Abraham , I. Pressman,“Switching Power Supply Design”, McGrawHill, 2005.
[21] L.Balogh, “The New UC3879 Phase-Shifted PWM Controller Simplifiers The Design of Zero Voltage Transition Full-Bridge Converters”, Unitrode Inc. Product & Applications Handbook, pp.4-480~4-487, 1997.
[22] Texas Instruments, “UCC28019A 8-Pin Continuous Conduction Mode(CCM) PFC Controller” Data Sheet, 2008-2009.
[23] S. S. Ang, “Power-Switching Converters,” Second Edition, Marcel Dekker, Inc. 2005.
[24] N. Mohan, T. M. Undeland, and W. P. Robbins, “PowerElectronics:Converters, Applications and Design,” Third Edition, John Wiley&Sons, 2003.
[25] EPARC,電力電子學綜論,全華科技圖書股份有限公司,2006 年。
[26] 梁適安,「交換式電源供應器之理論與實務設計」,全華科技圖書出版,民國93年。
[27] D. C. Chryssis原著,梁適安譯,「高頻交換式電源供應器」,全華科技圖書,1995年。
[28] Raymond A. Mack, Jr.原著,梁適安譯,「高頻交換式電源供應器」,全華科技圖書,1995年。
[29] 江炫樟譯,電力電子學,全華科技圖書股份有限公司,2004年。
[30] 陳宗正,「具優異維持時間特性非對半橋轉換器之研製」,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國99年。
[31] 鍾鎮龍,「雙變壓器雙諧振槽半橋串聯諧振轉換器研製」,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國99年。
[32] 黃健淳, 「250W局部零電壓切換準諧振升壓型功率因數修正器之研製」,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國98年。
[33] R. Redl, L. Balogh and D. W. Edwards, “Optimum ZVSFull-Bridge DC/DC Converter with PWM Phase-Shift Control:Analysis, Design Considerations, and Experimental Results,”in Proc. IEEE APEC, 1994, pp. 159-165.
[34] Application Note U-136, “Phase Shifted Zero Voltage Transition Design Considerations and the UC3875 PWM Controller” by Bill Andreycak.