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研究生: 林韋良
Wei-Liang LIN
論文名稱: 高效能空調系統用電源供應器之研製
Study and Implementation of High-performance Power Supply for Air-Conditioning System
指導教授: 邱煌仁
Huang-Jen Chiu
謝耀慶
Yao-Ching Hsieh
口試委員: 林景源
Jing-Yuan Lin
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: 73
中文關鍵詞: 連續導通模式升壓型功率因數修正器半橋串聯諧振轉換器零電壓切換
外文關鍵詞: Continuous Conduction Mode, Boost PFC, Half-BridgesSeries Resonant Converter, Zero-voltage Switching
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  • 本論文主要研製一台空調系統用600 W電源供應器,前級使用連續導通模式升壓型功率因數修正器,用以提升電路操作時的功率因數,降低其電流諧波成分。後級直流/直流轉換器電路架構則為半橋串聯諧振轉換器,配合零電壓切換減少功率開關切換損耗,達成電路效率的提升。
    電路規格如下,輸入交流電壓:115 V/230 V、輸出電壓/電流:直流300 V/2 A、輸出最大功率:600 W。實體電路驗證了本論文所研究的電路架構與控制方法的可行性,並符合整體規格功能。


    This thesis aims to study and implement a 600 watt high-performance power supply for air-conditioning system. A continuous conduction Mode (CCM) boost power factor corrector is used as the pre-regulator for improving the input power factor and reducing the total harmonic distortion of the input current. A half-bridge series resonant converter (SRC) is adopted as the DC-DC conversion stage. Switching losses on power switches can be significantly reduced. The circuit efficiency can be improved.
    The specifications of the developed power supply are: input voltage AC 115 V/230 V, output voltage/current 300 V/ 2 A, maximum output power 600 W. Experimental results of a prototype circuit are shown to verify the feasibility of the studying power supply system. Both the conversion efficiency and power factor meet the requirements of specifications.

    摘 要 i Abstract ii 致謝 iii 目 錄 iv 圖目錄 vii 表目錄 xi 第一章 緒論 1 1.1研究動機及研究目的 1 1.2研究內容 3 1.3內文編排方式 4 第二章 升壓型功率因數修正器原理介紹 5 2.1功率因數的定義 5 2.2被動式功率因數修正器 12 2.3主動式功率因數修正器 13 2.4升壓型功率因數修正器動作原理與分析 17 第三章 半橋串聯諧振轉換器原理介紹 21 3.1 理想R-L-C串聯電路的頻率響應 22 3.2半橋串聯諧振轉換器 24 3.3 SRC模式電路動作分析 28 3.4諧振槽參數分析 35 3.3.1 Q值對轉移函數的影響 37 3.3.2 K值對轉移函數的影響 38 3.3.3 n值對轉移函數的影響 39 第四章 電路設計考量 41 4.1升壓型功率因數修正器電路設計 41 4.1.1控制IC CM6502S 介紹 41 4.1.2功率元件設計 43 4.2 半橋串聯諧振轉換器電路設計 47 4.2.1控制IC CM6901T6介紹 48 4.2.2功率元件設計 49 第五章 電路實測與驗證 56 5.1升壓型功率因數修正器電路實測波形 56 5.2半橋串聯諧振轉換器實測波形 61 5.3串聯諧振轉換器實測波形圖 62 5.4實測數據 67 第六章 結論與未來展望 69 6.1結論 69 6.2未來展望 70 參考文獻 71

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