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研究生: 簡銘德
Ming-de Jian
論文名稱: 700W備援式伺服系統電源供應器之研製
Design and Implementation of 700W Redundant Power Supply Modules for Servers
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
歐勝源
Sheng-yuan Ou
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: 113
中文關鍵詞: 主動功率因數修正器全橋相移零電壓切換轉換器自動主僕式均流控制熱插拔機制
外文關鍵詞: Active power factor corrector, phase-shift Zero-Voltage- Switching (ZVS) full-b, automatic master-slave current-sharing control, Hot-Swap an ORing control
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  • 本論文針對磁碟陣列準系統之備援式電源供應器各種關鍵技術進行研究。所開發的備援式電源供應器,將能夠滿足高功率因數、高效率、可模組並聯的產品需求。輸出規格如下:12V/50 A與一組待機電源5V/2A。
    論文的設計規劃上,採用全橋相移式零電壓電能轉換器做為直流/直流轉換模組的主要架構,並考慮到輸入電流諧波的消除,而加入功率因數修正電路,使系統模組具有高效率、高功因的特性。前級使用主動功率因數修正器,後級使用全橋相移零電壓切換轉換器。控制電路包含保護電路及均流控制電路與熱插拔機制。文中並針對主動功率因數修正器、全橋相移零電壓轉換器及並聯均流技術與熱插拔機制的電路架構作原理說明。


    This thesis aims to study redundant power supply technique for magnetic drive array system.The redundant power supply meets the needs of high power factor, high efficiency, and the availability to provide parallel modules. Its output specifications are 12V/50A, and a standby power module of 5V/2A.
    The main topology adopted in this thesis is the phase-shift Zero- Voltage-Switching (ZVS) full-bridge DC/DC converter module, with the addition of a front-end power factor correction circuit for eliminating input current harmonics.The studied module system presents high power factor and high efficiency characteristics. The first stage adopts active power factor corrector, while the second stage utilizes the phase-shift ZVS full-bridge DC/DC converter. Then, the control circuit includes protection circuits, automatic master - slave current - sharing controller, and hot-swap an ORing control system. The operating principles of these circuitries are also analyzed in this thesis.

    摘 要 i Abstract ii 誌 謝 iii 目 錄 iv 圖索引 vii 表索引 x 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 內容大綱 3 第二章 並聯轉換器系統簡介 4 2.1 並聯系統簡介 4 2.2 轉換器方塊圖介紹 4 第三章 主動式功率因數修正器之架構與原理 9 3.1 功率因數修正電路 9 3.2 昇壓型功率因數修正器電路架構 11 3.3 功率因數修正器之控制方式 13 3.4 電壓功率因數修正器控制電路介紹 17 第四章 全橋相移零電壓轉換器架構與原理 21 4.1 全橋相移零電壓轉換器主架構介紹 21 4.2 全橋相移零電壓轉換器控制電路介紹 22 4.3 主電路轉換區間之動作分析 24 4.4 全橋相移控制模式分析 31 4.4.1 有效責任週期分析 31 4.4.2 零電壓切換條件分析 32 第五章 返馳式轉換器電路原理簡介 34 5.1 返馳式轉換器電路原理 34 5.2 理想條件下連續與不連續狀態 37 5.2.1 理想條件下連續模式 37 5.2.2 理想條件下不連續模式 38 5.3 非理想條件下連續與不連續模式 38 5.3.1 非理想條件下連續模式 39 5.3.2 非理想條件下不連續模式 39 第六章 並聯架構原理與設計 41 6.1 並聯均流控制原理 41 6.2 並聯均流動作原理 43 6.3 並聯均流控制電路說明 44 6.4 備援系統架構說明 47 6.4.1 熱插拔技術 47 6.4.2 ORing MOSFET控制 48 6.4.3 備援電源設計方法 49 第七章 電源轉換模組實例設計與考量 50 7.1 前言 50 7.2 功率因數修正器電路設計考量 50 7.2.1 功率因數修正器電路元件設計考量 50 7.2.2 控制IC UCC3854參數設計 56 7.3 全橋相移轉換器電路設計考量 61 7.3.1 全橋相移轉換器元件設計考量 62 7.3.2 控制IC UC3895參數設計 65 7.3.3 熱插拔電路設計考量 69 7.3.4 控制IC TPS2412參數設計 69 7.4 保護電路設計考量 71 7.5 輔助電源 73 7.5.1 電路規格 74 7.5.2 耦合電感一次側繞組圈數的計算 74 7.5.3 空氣間隙長度的計算 75 7.5.4 耦合電感二次側繞組圈數的計算 75 7.6 設計實例 76 7.6.1 PFC設計實例 78 7.6.2 全橋相移轉換器設計實例 81 7.6.3 均流參數設計實例 83 第八章 實驗數據與實驗結果 86 8.1 實作量測結果與波形 86 8.2 效率量測 95 第九章 結論與未來展望 98 9.1 結論 98 9.2 未來研究方向 98 參考文獻 100

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    無法下載圖示 全文公開日期 2014/01/07 (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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