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研究生: 林敬瀚
Jing-Han Lin
論文名稱: 電流饋入式非對稱半橋轉換器之研製
Design and Implementation of Current-fed Asymmetrical Half-bridge Converter
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: 80
中文關鍵詞: 電流饋入非對稱半橋轉換器零電壓切換
外文關鍵詞: Current fed, asymmetrical half-bridge converter, zero-voltage-switching
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  • 傳統的硬切式電源供應器,對電磁干擾及效率上皆產生不良影響。採用具零電壓切換特性的非對稱半橋轉換器,可降低切換開關所帶來的切換雜訊與損失。本論文旨在研製一電流饋入式非對稱半橋轉換器,有簡單的架構、低開關耐壓與柔性切換的特性,以提高電路操作頻率及效率。
    本論文中針對非對稱半橋轉換器的動作原理和設計注意事項做詳細分析與討論,以Simplis進行模擬分析,並實作一台400W電流饋入式非對稱半橋轉換器,並且實測驗證之,實驗結果證明其與理論設計相符合。


    The conventional hard-switching power converter presents serious electromagnetic interference (EMI) issue and a poor efficiency. By using the zero-voltage-switching (ZVS) asymmetrical half-bridge converter, switching losses and EMI noises can be reduced. This thesis aims to study and implement a current-fed asymmetrical half-bridge converter with simple circuit, low device stress and soft-switching features. Operating frequency and conversion efficiency can be effectively raised. The operation principles and design considerations of the studied current-fed asymmetrical half-bridge converter are analyzed and discussed in details. Simplis simulation and experimental results for a 400W prototype converter were implemented and tested for verify the feasibility.

    摘 要 i Abstract ii 誌謝 iii 目 錄 iv 圖表目錄 vii 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 柔性切換技術及電流饋入式轉換器 4 2.1 硬性切換技術 4 2.1.1 功率開關寄生元件 6 2.1.2 變壓器寄生元件 7 2.2 柔性切換技術 8 2.2.1 零電壓切換 10 2.3 電流饋入式轉換器介紹 12 2.4 電流饋入式轉換器CCM與DCM邊界條件 12 第三章 電流饋入式非對稱半橋轉換器 15 3.1 電流饋入式非對稱半橋轉換器架構 15 3.1.1 對稱與非對稱的差異 15 3.1.2 電流饋入式非對稱半橋轉換器簡介 16 3.2 電流饋入式非對稱半橋轉換器動作原理與分析 17 3.3 電流饋入式非對稱半橋轉換器控制狀態分析 22 3.3.1 電壓轉換比 23 3.3.2 阻隔電容電壓 27 3.3.3 輸入電感電流漣波 28 第四章 電流饋入式非對稱半橋轉換器設計流程 29 4.1 電路電器規格制定 29 4.2 功率元件設計 30 4.2.1 變壓器設計 30 4.2.2 電感器設計 31 4.2.3 輸出電容器設計 33 4.2.4 阻隔電容設計 34 4.2.5 輸出整流二極體設計 35 4.2.6 功率開關的選擇 36 4.3 控制IC電路設計 38 4.3.1 控制IC:TL494 38 4.3.2 隔離IC:HCPL-3120 41 第五章 實作驗證 43 5.1 模擬結果 43 5.2 電路實測波形 47 5.3 實驗數據 62 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,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。
    [2] A. I. Pressman,“Switching Power Supply Design,”Second Edition, McGraw-Hill, 1998.
    [3] S. S. Ang,“Power-Switching Converters,”Second Edition, Marcel Dekker, Inc. 2005.
    [4] EPARC,電力電子學綜論,第二版,台北:全華圖書,2008年。
    [5] 吳義利,切換式電源轉換器,台北:文笙書局,2012年。
    [6] 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。
    [7] Busan,“Single-stage Asymmetrical LLC Resonant Converter with Low Voltage Stress across Switching Devices,”International Conference on Electrical Machines and Systems, 2013.
    [8] 呂宜興,不對稱半橋零電壓切換直流電源供應器之研製,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,2000年。
    [9] 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,2008年。
    [10] 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,2005年。
    [11] 蘇英傑,具同步整流倍流輸出之單級非對稱半橋電能轉換器,私立中原大學電機工程學系研究所碩士論文,2004年。
    [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,2008年。
    [13] J. H. Liang, P. C. Wang, K. C. Huang, C. L. Chen, Y. H. Leu, and T. M. Chen,“Design Optimization for Asymmetrical Half-Bridge Converters,”IEEE APEC, 2001.
    [14] J. Feng, Y. Hu, W. Chen, and C. C. Wen,“ZVS Analysis of Asymmetrical Half-Bridge Converter,”IEEE PESC, 2001.
    [15] S. Korotkov, V. Meleshin, R. Miftahutdinov, and S. Fradlin,“Soft-Switched Asymmetrical Half-Bridge DC/DC Converter: Strady-State Analysis. An Analysis of switching Processes,”IEEE INTELEC, 1997.
    [16] 林成泰,隔離型電流饋入式全橋式功率因數修正器,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,2012年。
    [17] 陳偉倫,具柔切特性之1kV/300W電流饋入推挽式轉換器,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,2012年。
    [18] J. G. Cho,“Zero-Voltage and Zero-Current Switching Full Bridge PWM Converter using Secondary Active Clamp,”IEEE PSFC, 1998.
    [19] J. Wittenbreder,“Zero Voltage Switching Pulse Width Modulated Power Converter,”U. S. Platent, Mar. 1995.
    [20] 戴承鴻,應用於燃料電池之3kW具倍壓輸出直流/直流轉換器之研製,國立台灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,2011年。

    無法下載圖示 全文公開日期 2020/07/08 (校內網路)
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