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研究生: 李政諺
Cheng-Yen Lee
論文名稱: 高效能雙向三相直流-直流轉換器研製
Study and Implementation of a High Performance Bidirectional Three-Phase DC-DC Converter
指導教授: 邱煌仁
Huang-Jen Chiu
謝耀慶
Yao-Ching Hsieh 
口試委員: 張永農
Yong-Nong Chang
劉宇晨
Yu-Chen 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: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 74
中文關鍵詞: 雙向三相直流-直流轉換器微電網Y-Y接法
外文關鍵詞: bidirectional, three-phase DC-DC converter, Micro-grid, Y-Y connection
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本論文主旨在研製一台高效能雙向三相直流-直流轉換器,應用於直流微電網中做電氣隔離。電路架構為輸入側三臂半橋(六個開關)、三組諧振槽、三個隔離變壓器與輸出側三臂半橋開關所組成。三個變壓器以Y-Y接法的三相變壓器方式連結,相較於一般全橋轉換器,三個變壓器平均分擔總輸出功率,如此能夠減小鐵芯體積;開關控制部分採用每一臂控制信號相位相差120°,輸入側的開關皆達到零電壓切換。
本文首先介紹半橋串聯諧振轉換器,接著探討雙向三相直流-直流轉換器,分析其各個階段的動作原理與推導諧振槽之轉移函數,並利用數學軟體Mathcad繪製出增益曲線。最後實作出一台輸出功率8 kW的實體電路,在不同負載下整體轉換效率在95%以上。


The thesis presents the study and implementation of a high performance bidirectional three-phase DC-DC converter, which can isolate for DC micro-grid systems. The power circuit consists of three half-bridge switch legs (six switches) at input port, three resonant tanks, three isolated transformers and three half-bridge switch legs at output port. The three isolated transformers are configured in Y-Y connection. Compared with general single-transformer full-bridge configuration, it can share output power by three transformers, the size and cost of each transformer are thus reduced. The control signal has a phase-shift of 120° between each leg, the zero-voltage-switching can be achieved at input port.
First this thesis introduce half-bridge series resonant converter, and study the three phase Y-Y bidirectional resonant converter, The operation principles are analyzed and transfer function of the resonant tank is concluded. Then, a mathematical software Mathcad is used to plot the curve of voltage gain. Finally, a laboratory prototype with 8 kW rated power has been built and tested, the measured efficiencies are above 95% at different load conditions.

摘 要 Abstract 誌 謝 目 錄 圖索引 表索引 第一章 緒論 1.1 研究背景 1.2 研究動機與目的 1.3 章節大綱 第二章 串聯諧振轉換器原理 2.1 R-L-C串聯諧振電路 2.2 半橋串聯諧振轉換器 2.2.1 SRC電路動作分析 2.2.2 LLC-SRC電路動作分析 2.3 SRC與LLC-SRC的特性比較 第三章 雙向三相直流-直流轉換器原理 3.1 三相變壓器說明 3.2 雙向三相直流-直流轉換器架構 3.2.1 開關驅動信號 3.3 雙向三相直流-直流轉換器電壓增益函數 3.3.1 順向模式 3.3.2 逆向模式 3.4 雙向三相直流-直流轉換器動作原理 3.4.1 順向模式動作原理分析 3.4.2 逆向模式動作原理分析 第四章 電路參數設計 4.1 電路參數制定 4.2 諧振槽設計 4.2.1 電感比值K的探討 4.2.2 諧振元件設計 4.3 變壓器設計 4.4 功率開關選擇與輸出電容設計 4.4.1 功率開關選擇 4.4.2 輸出電容設計 第五章 實驗量測結果與數據 5.1 實驗波形 5.1.1 順向模式實驗波形 5.1.2 逆向模式實驗波形 5.2 實驗結果 第六章 結論與未來展望 6.1 結論 6.2 未來展望 參考文獻

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無法下載圖示 全文公開日期 2021/07/25 (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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