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研究生: 廖健智
JIAN-JHIH LIAO
論文名稱: 具有氮化鎵元件之高頻升壓型功率因數修正器研製
Study and Implementation of a High-Frequency Boost Power Factor Corrector with GaN Device
指導教授: 邱煌仁
Huang-Jen Chiu
口試委員: 謝耀慶
Yao-Ching Hsieh
劉宇晨
none
劉益華
none
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: 2016
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 51
中文關鍵詞: 氮化鎵高電子遷移率電晶體高頻化升壓型功率因數修正
外文關鍵詞: gallium nitride high electron mobility transisto, high-frequency, boost power factor correction
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  • 現今電力電子元件多由矽作為主要的材料,在過去半世紀的研究中發現,矽材料已經逐漸達到物理限制瓶頸,替代矽之新材料也逐漸被發現,包含兩種或更多元素所構成之化合物,這種具有高潛力的半導體稱為「化合物半導體」,尤其以氮化鎵(GaN)電晶體發展最為成熟。與傳統矽功率元件相比,氮化鎵(GaN)具備高電子遷移率、寬能隙、高崩潰電場、低導通電阻及高飽和電子速度等優越條件。
    本論文使用GaN FET實現一台操作在300kHz,輸入電壓為85~264Vac,輸出400V的500W升壓型功率因數修正器,效率最高可達97%。


    Silicon is the major material of modern power electronics.In the past half century, the study found that the silicon material has gradually reached the physical limit bottleneck. New material compounded of two of more elements has gradually been found to replace silicon.This semiconductor referred to as "compound semiconductor" has a high potential, In particular, gallium nitride (GaN) transistors has the maturest development. Compared with traditional silicon power (GaN) has the adcantages such as high electron mobility, wide bandgap, high breakdown electric field, low on-resistance and high saturated electron speed.
    Therefore, this thesis adopts the GaN FET to develop a 300kHz 500W boost power factor corrector with 85~264Vac input and 400V output.The measured efficiency can be up to 97%.

    摘要 iii Abstract iv 誌 謝 v 目錄 vii 圖索引 x 表索引 xii 第一章 緒論 1 1.1研究背景與動機 1 1.2 內文編排方式 3 第二章 氮化鎵高電子遷移率電晶體簡介 4 2.1氮化鎵電晶體結構 4 2.2氮化鎵電晶體電器特性 9 2.3氮化鎵電晶體佈局與驅動 12 第三章 功率因數修正原理 15 3.1 功率因數修正與總諧波失真定義 15 3.2 功率因數修正器之架構與動作原理 18 3.3 功率因數修正器之控制方式 21 第四章 以UC3854設計之功率因數修正器 26 4.1 UC3854內部方塊圖與接腳圖介紹 26 4.2控制電路設計 28 第五章 功率因數修正器設計考量 33 5.1橋式整流器與輸出二極體設計 33 5.2電感設計 33 5.3電容設計 37 第六章 實驗結果與波形 38 6.1實驗波形 38 6.2測量數據 46 第七章 結論與未來展望 49 7.1 結論 49 7.2 未來展望 49 參考文獻 51

    [1].U.S. Department of Energy, Wide Bandgap Semiconductors: Pursuing the Promise, 2013.
    [2].機械工業雜誌379期, pp. 187 – 188
    [3].經濟部能源局,2015能源產業技術白皮書,ISBN:789860414240,2014
    [4].Frankfurt School-UNEP Centre, Global Trends in Renewable Energy Investment, 2014.
    [5].宜普電源轉換公司,“氮化鎵功率電晶體的基礎” Application note, 2010
    [6].梁適安,交換式電源供應器之理論與實務設計,全華科技圖書出版,2011年。
    [7].吳義利,切換式電源轉換器原理與實用設計(實例設計導向),文笙書局股份有限公司,2012年。
    [8].Transphorm Inc., “Cascode vs Emode,”
    [9].Transphorm Inc., “Printed Circuit Board Layout and Probing for GaN Power Switches,”
    [10].蔡智偉1-kW交錯式升壓型功率因數修正器研製
    國立台灣科技大學電子工程系碩士論文,2008年。
    [11].張哲維AlGaN/GaN HEMT 閘極驅動電路設計與實例
    國立交通大學機械工程系碩士論文,2012年。
    [12].EPARC,「電力電子學綜論」,台北:全華科技圖書股份有限公司,2007。
    [13].X. C. Huang, Z. Y. Liu, Q. Li, and F. C. Lee, “Evaluation and .application of 600V GaN HEMT in cascode structure,” in Proc. Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2013, pp. 1279 – 1286.
    [14].Xiucheng Huang , Qiang Li, , Zhengyang Liu, Fred C. Lee, “Analytical Loss Model of High Voltage GaN HEMT in Cascode Configuration”
    [15].UC3854 Controlled Power Factor Correction Circuit Design Application Note
    [16].Transphorm Inc.,“Transphorm GaN.xps” Available: http://www.transphormusa.com/
    [17].新電子,導入Cascode結構GaN FET打造高效率開關。
    [18].Transphorm Inc., “Printed Circuit Board Layout and
    Probing for GaN Power Switches”

    無法下載圖示 全文公開日期 2021/09/11 (校內網路)
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