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研究生： 洪振傑
Chen-chieh Hung
論文名稱： 高效能500W個人電腦電源供應器之研製
Study and Implementation of a 500W High-Performance PC Power Supply
指導教授： 羅有綱
Yu-Kang Lo
邱煌仁
Huang-Jen Chiu
口試委員: 劉益華
Yi-Hua Liu
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： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 134
中文關鍵詞： 交錯式邊界電流模式功率因數修正電路 、半橋串聯諧振轉換器 、同步整流 、同步降壓型轉換器 、返馳式轉換器 、待機電源
外文關鍵詞： Interleaved Boundary Current Mode PFC, Half-bridge Series Resonant Converter, Synchronous Rectification, Synchronous Buck, Flyback Converter, Standby Power
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    • 本篇論文主要研製一符合能源之星規範的500瓦個人電腦電源供應器，輸出規格如下：12V/28 A、5V/18 A、3.3V/18A、-12V/1A與一組待機電源5V/2A。雙相交錯式邊界電流模式功率因數修正電路為前置穩壓器，以提高轉換效率與功率因數，並減少輸入電流的總諧波失真率。DC-DC轉換器架構選用半橋式串聯諧振轉換器提供12V輸出，其與生俱來的零電壓切換特性減少變壓器一次側切換損耗，同步整流技術減少二次側導通損。兩組同步降壓型轉換器5V與3.3V輸出。所研製之電源供應器具有個人電腦電源監控機制，以提高電源模組之可靠度。並設計一返馳式轉換器架構，提供待機與輔助電源。
    雛型電路的實驗測量結果，驗證了本論文所研究的電源系統的可行性，且在轉換效率與功率因數符合皆能源之星要求的規範。

    In this thesis, a 500-watt power supply for personal computer is developed for satisfying the Energy Star requirements. The output specifications of the developed power supply are: 12V/28 A, 5V/18 A, 3.3V/18A, -12V/1A with an additional 5V/2A standby power supply. An interleaved two-phase boundary current mode power factor correction (BCM PFC) circuit is adopted as the pre-regulator to enhance the conversion efficiency, raise input power factor and reduce input current harmonics. The DC-DC converter is implemented by using a half-bridge series resonant converter (SRC) topology to provide 12V output. The inherent zero-voltage switching feature reduces the switching loss of primary power switches. Synchronous rectification (SR) technology is used to eliminate the secondary conduction losses. Two synchronous buck converter supply 5V and 3.3V outputs. The developed power control mechanism enhances the reliability of the implemented power supply modules. A Flyback converter is designed to provide standby and auxiliary powers. Experimental results of a prototype circuit are shown to verify the feasibility of the studied power supply system. Both the conversion efficiency and power factor meet the requirements of Energy Star specifications.

    摘　要 I Abstract II 誌　謝 III 目錄 IV 圖索引 IX 表索引 XIII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機及目的 1 1.2研究內容 3 1.3論文內容大綱 4 第二章 主動功率因數修正電路原理簡介 5 2.1 功率因數的定義 5 2.2 功率因數修正電路的控制模式 10 2.3 雙向交錯式升壓型轉換器介紹 12 2.3.1雙相交錯式升壓型轉換器電路分析 13 2.3.2 雙相交錯式升壓型轉換器動作時序分析 16 第三章 半橋式串聯諧振轉換器原理分析 19 3.1 理想R-L-C串聯電路的頻率響應 19 3.2 半橋式串聯諧振轉換器 21 3.2.1 SRC諧振模式 22 3.2.2 LLC諧振模式 24 3.2.3 SRC與LLC比較 25 3.3 SRC主架構動作暫態分析 27 3.4 LLC主架構動作暫態分析 36 3.5 同步整流技術 45 3.5.1 同步整流技術之優點 45 3.5.2 同步整流技術之訊號控制 45 第四章 降壓型轉換器電路原理簡介 47 4.1 降壓型轉換器電路原理 47 4.2 同步降壓型轉換器 51 4.2.1 連續電流模式之暫態分析 52 4.2.2 不連續電流模式之暫態分析 56 4.2.3 總結 61 第五章 返馳式轉換器電路原理簡介 63 5.1 返馳式轉換器電路原理 63 5.2 理想條件下連續與不連續狀態 65 5.2.1 理想條件下連續模式 66 5.2.2 理想條件下不連續模式 66 5.3 非理想條件下連續與不連續模式 67 5.3.1 非理想條件下連續電流模式 67 5.3.2 非理想條件下不連續電流模式 68 第六章 電路設計 69 6.1 雙相交錯式主動功率因數修正器電路設計 69 6.1.1 UCC28060簡介 69 6.1.2 電路規格 71 6.1.3 功率因數修正器功率級元件設計 71 6.2 半橋式串聯諧振轉換器電路設計 76 6.2.1 UCC25600簡介 76 6.2.2 電路規格 77 6.2.3 半橋串聯諧振轉換器功率級元件設計 78 6.3 同步降壓型轉換器電路設計 84 6.3.1 SG1577的簡介 84 6.3.2 電路規格 86 6.3.3同步降壓型轉換器功率級元件設計 86 6.4 返馳式轉換器電路設計 89 6.4.1 ICE2A265的簡介 90 6.4.2 電路規格 91 6.4.3 返馳式轉換器功率級元件設計 91 6.5 電路保護設計 94 6.5.1 自製過電流保護 94 6.5.2 PS224簡介 95 6.6節約能源模式設計 98 6.7 風扇電路設計 99 第七章 實驗數據及波形 100 7.1 主動式功率因數修正電路實測波形及數據 100 7.1.1 電路實測波形 100 7.1.2 電路實測數據 112 7.2 半橋串聯諧振轉換器電路實測波形及數據 114 7.2.1 電路實測波形 114 7.2.2 電路實測數據 119 7.3 降壓型轉換器電路實測波形及數據 120 7.3.1 電路實測波形 120 7.3.2 電路實測數據 123 7.4 返馳式轉換器電路實測波形及數據 124 7.4.1 電路實測波形 124 7.4.2 電路實測數據 127 7.5 個人電腦電源整體電路實測數據 127 7.5.1 整體電路效率量測 127 7.5.2 待機損耗量測 129 第八章 總結與未來展望 130 8.1 總結 130 8.2 未來展望 130 參考文獻 132

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    無法下載圖示 全文公開日期 2014/06/15 (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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