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研究生: 蔡佩珊
PEI-SAN TSAI
論文名稱: 數位控制交錯式半橋串聯諧振轉換器
Digital Controlled Interleaved Half-Bridge Series Resonant Converter
指導教授: 邱煌仁
Huang-Jen Chiu
謝耀慶
Yao-Ching Hsieh
口試委員: 劉益華
Yi-Hua Liu
林景源
Jing-Yuan 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: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 108
中文關鍵詞: 數位控制交錯式半橋串聯諧振轉換器零電壓切換
外文關鍵詞: Digital control, Interleaved half-bridge series resonant converte, Zero-voltage switching
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  • 本論文主要探討並完成由並聯雙組半橋串聯諧振轉換器所組成的數位控制交錯式直流轉直流轉換器。半橋串聯諧振轉換器可以達到在高切換頻率下有較低的切換損失;控制兩台並聯的半橋串聯諧振轉換器的功率開關使其相位交錯90˚可以達到降低輸出電流漣波的目的,並減少輸出電容容量且降低功率元件所承受的應力。
    最後,實作完成一台電路規格是輸入電壓380伏/輸出電壓12伏、輸出電流54安培、輸出為650 W之交錯式半橋串聯諧振轉換器,使用德州儀器所開發的數位信號處理器TMS320F28035來實現數位控制。藉由實測結果與理論相互印證。


    This thesis focuses on the study and implementation of a digital controlled interleaved DC-DC converter which is composed of two paralleled half-bridge series resonant converters. The circuit specifications are 380 V input voltage/ 12 V output voltage and 54 V output current. High switching frequency and low switching losses can be achieved by the half-bridge series resonant converter circuit. The phase-shift between two gate driver signals is 90˚, thus the output current ripple can be reduced. The output capacitor size can be smaller, and the device stresses can be decreased.
    Finally, a 650 W prototype circuit of an interleaved half-bridge series resonant converter was implemented. The digital control was realized by using Texas Instruments DSP chip TMS320F28035. Theoretical analyses are verified with the experimental results.

    摘 要 i Abstract ii 致 謝 iii 目 錄 v 圖索引 ix 表索引 xiv 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 論文內容大綱 2 第二章 串聯諧振轉換器原理 3 2.1 理想R-L-C串聯電路 4 2.2 半橋串聯諧振轉換器 6 2.2.1 SRC諧振模式 9 2.2.2 LLC-SRC諧振模式 20 2.2.3 SRC諧振模式與LLC-SRC諧振模式之比較 34 第三章 交錯式半橋串聯諧振轉換器 37 3.1 交錯式半橋串聯諧振轉換器優缺點分析 38 3.2 交錯式半橋串聯諧振轉換器動作分析 41 3.3 半橋串聯諧振轉換器諧振槽分析 52 3.3.1 諧振槽頻率響應分析 52 3.3.2 品質因數Q對轉移函數的影響 54 3.3.3 電感比值K對轉移函數的影響 56 3.3.4 變壓器匝數比n對轉移函數的影響 57 第四章 軟體規劃與週邊配置 58 4.1 電路控制概念 58 4.2 回授控制取樣原理 59 4.3 數位PI補償控制器簡介 60 4.4 功率開關控制訊號設置 61 4.4.1 ADC模組介紹 61 4.4.2 ePWM模組介紹 62 4.4.3 控制訊號設定 64 4.5 軟體流程規劃 66 第五章 半橋串聯諧振轉換器參數設計 69 5.1 電路規格制訂 69 5.2 功率開關與輸出電容設計 69 5.2.1 一次側上下橋開關 69 5.2.2 二次側整流二極體 70 5.2.3 輸出電容 71 5.3 諧振槽設計 71 5.3.1 變壓器圈數比n 71 5.3.2 諧振電容Cr與諧振電感Lr 72 5.3.3 品質因數Q 73 5.3.4 電感比值K 73 5.4 變壓器設計 74 5.4.1 變壓器鐵芯選擇 74 5.4.2 變壓器圈數計算 75 第六章 實驗量測數據與結果 77 6.1 電路規格 77 6.2 實驗波形 77 6.3 實驗數據 84 第七章 結論與未來展望 86 7.1 結論 86 7.2 未來展望 87 參考文獻 88

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    無法下載圖示 全文公開日期 2020/07/27 (校內網路)
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