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研究生: 魏祥宇
HSIANG-YU WEI
論文名稱: 具同步整流半橋轉換器之研製
Design and Implementation of Half-Bridge Converters with Synchronous Rectification
指導教授: 邱煌仁
Huang-Jen Chiu
謝耀慶
Yao-Ching Hsieh
口試委員: 林景源
none
王見銘
Chien-Ming 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: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 67
中文關鍵詞: 同步整流半橋轉換器切換損失
外文關鍵詞: Synchronous rectification, half-bridge converter, switching loss
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  • 本篇論文主要研製一台輸出規格為5 V/40 A具同步整流半橋轉換器,由於輸出為低電壓大電流的規格,故二次側使用同步整流開關來代替蕭特基二極體,減少導通損失,提昇電路整體效率。
    本論文針對半橋同步整流轉換器的動作原理及各項技術做詳細分析與討論,並以Simplis進行模擬分析,並實作出一台200 W雛型電路來驗證此轉換器理論分析的正確性。


    This thesis presents the design and implementation of a half-bridge (HB) converter with synchronous rectification. The output specifications of this circuit are an output voltage of 5 V and an output current of 40 A. Because of the low output voltage and high output current, the synchronous rectifier is used instead of the schottky diodes on the secondary side to reduce the conduction losses and improve the overall efficiency.
    The operation principles of the half-bridge converter are analyzed and discussed in details. Simplis simulations and experimental results for a 200W laboratory prototype are shown to verify the theoretical analysis of the studied converter.

    摘 要 i Abstract ii 誌 謝 iii 目 錄 iv 圖目錄 vii 表目錄 xi 第一章 緒論 1 1.1 研究動機及目的 1 1.2 論文內容架構簡述 2 第二章 柔性切換與同步整流技術 4 2.1 硬性切換 4 2.2 柔性切換技術 5 2.3 同步整流技術 5 2.3.1 同步整流訊號介紹 7 2.4 同步整流各種驅動方式 9 2.4.1 自激式驅動方式 9 2.4.2 額外輔助繞組驅動方式 10 2.4.3 積體電路驅動方式 11 第三章 具同步整流之半橋轉換器 12 3.1 電路系統架構 12 3.2 電路動作原理及分析 13 3.3 電路狀態分析 20 3.3.1 轉移函數 21 3.3.2 CCM/DCM邊界條件 25 第四章 電路設計流程 26 4.1 電路設計規格 26 4.2 功率元件設計 27 4.2.1 變壓器設計 27 4.2.2 輸出電感設計 29 4.2.3 輸出電容設計 30 4.2.4 功率開關設計 31 4.2.5 同步整流開關設計 32 4.3 控制IC電路設計 35 4.3.1 控制IC:TL494 35 4.3.2 隔離IC:HCPL-3120 38 第五章 模擬與實測驗證 39 5.1 模擬結果 39 5.2 電路實驗波形 42 5.3 實驗數據 61 第六章 結論與未來展望 63 6.1 結論 63 6.2 未來展望 63 參考文獻 65

    [1] 梁適安,高頻交換式電源供應器原理與設計,台北:全華圖書,1995年。(原著 G. Chryssis, 1984)
    [2] 梁適安,交換式電源供給器之理論與實務設計,第二版,台北:全華圖書,2008年。
    [3] 吳義利,切換式電源轉換器,台北:文笙書局,2012年。
    [4] EPARC,電力電子學綜論,第二版,台北:全華圖書,2008年。
    [5] 洪碩成,具同步整流之非對稱半橋返馳式轉換器研製,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,2011年。
    [6] 彭譽耀,交錯式半橋串聯諧振轉換器研製,國立台灣科技大學電子工程系碩士論文,2012年。
    [7] 陳揚斌,高效率LLC同步整流串聯諧振轉換器之研製,國立台灣科技大學電子工程系碩士論文,2009年。
    [8] 謝士弘,LLC半橋串聯諧振式轉換器之設計考量與研製,國立台灣科技大學電子工程系碩士論文,2007年。
    [9] M. Ilic and D. Maksimovic, “Phase-Shifted Full Bridge DC-DC Converter with Energy Recovery Clamp and Reduced Circulating Current, ” in Applied Power Electronics Conference, APEC 2007 - Twenty Second Annual IEEE, 2007, pp. 969-975.
    [10] J. G. Cho, J. W. Baek, C. Y. Jeong, and G. H. Rim, “Novel Zero-Voltage and Zero-Current-Switching Full-Bridge PWM Converter Using a Simple Auxiliary Circuit,” Industry Applications, IEEE Transactions on, vol. 35, pp. 15-20, 1999
    [11] Avago Technologies, “HCPL-3120 2.5 Amp Output Current IGBT Gate Drive Optocoupler,” Data Sheet, Jul. 2008.
    [12] 曾偉碩,「空載低損耗不對稱半橋電源轉換器之研製」,國立成功大學電機工程系研究所碩士論文,民國92年。
    [13] 郭啟業,「非對稱半橋之研製」,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國94年。
    [14] TI, TL494 Pulse Width Modulation Control Circuit, Texas Instruments, 2005.
    [15] C. Hua and F. C. Lee, “Soft Switching Techniques in PWM Converters,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol.42 , No.6 , pp 595-603 , December 1995.
    [16] T. M. Chen and C. L. Chen, “Analysis and design of asymmetrical half-bridge flyback converter,” IEEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 149, No. 6, November 2002, pp. 433-440.
    [17] S. Korotkov, V. Meleshin, R. Miftahutdinov, and S. Fradlin, “Soft-Switched Asymmetrical Half-Bridge DC/DC Converter: Steady-State Analysis. An Analysis of switching Processes,” IEEE INTELEC, 1997, pp. 177-184.
    [18] Y. Liu, “High Efficiency Optimization of LLC Resonant Converter for Wide Load Range,’’ Blacksburg, Virginia. December 4th,2007.
    [19] 柯祈佑,「高效能非對稱半橋轉換器研製」,國立台灣科技大學電子工程研究所碩士論文,民國98年。
    [20] 陳皇運,「高效率非對稱半橋轉換器之研製」,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國97年。
    [21] 謝儲仲「寬輸入電壓範圍之雙組輸出半橋LLC串聯諧振轉換器研製」,國立台灣科技大學電子工程研究所碩士論文,民國98年。

    無法下載圖示 全文公開日期 2020/08/10 (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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