研究生: |
葉孟竺 Meng-jhu Ye |
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論文名稱: |
符合80 Plus規範之1 kW備援式伺服器電源供應器研製 Study and Implementation of a 1-kW Redundant Server Power Supply Satisfying 80 Plus Regulations |
指導教授: |
羅有綱
Yu-kang Lo |
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: | 2010 |
畢業學年度: | 98 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 122 |
中文關鍵詞: | 功率因數修正 、全橋串聯諧振式轉換器 、均流 、同步整流 、熱插拔 |
外文關鍵詞: | current sharing, full-bridge series resonant converter, Power factor correction, synchronous rectification, hot-swappable |
相關次數: | 點閱:236 下載:8 |
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本論文針對1 kW伺服器電源供應器之各種關鍵技術進行研究,由於伺服器電源特別著重於安全性,因此電路設計以2台並聯作為備用電源,同時必須具有均流、熱插拔、過電壓、過電流以及定電流保護。
主動功率因數修正選用德州儀器公司生產之UCC28070,其特點為電流連續導通兩相交錯式控制,優點有傳導損失較低、電感電流漣波的抵消等等,適合應用於大功率之場合。
直流/直流轉換模組採用全橋串聯諧振電路做為主要架構,本論文以高效率與小型化為設計目標,因此選用IR1167實現同步整流提高效率,也使用單變壓器縮小體積。在LLC控制電路方面選用德州儀器的UCC25600,直流/直流轉換模組體積約為15.6cm×9.9cm×4.2cm(長×寬×高) 。
前級主動功率因數修正電路規格為交流輸入115 V~230 V,輸出為400 V,瓦數1200 W;後級直流/直流電路為輸入400 V,輸出12 V,瓦數1000 W,其整機效率在高低壓都可達到85% (20%負載)、89% (50%負載)、85% (100% 負載)之80 Plus銀牌規範。
關鍵字:功率因數修正、全橋串聯諧振式轉換器、均流、同步整流、熱插拔。
This thesis focuses on the study and implementation of key technologies for a 1-kW server power supply. Since the safety is mandatory in the server power supply design, two identical modules with redundant feature are parallelled. In addition, functions such as current sharing, hot swap, current-limiting, over-voltage and over-current protections are realized. The UCC28070, a continuous-conduction-mode (CCM) IC for interleaved two-phase operations, is adopted as the controller for the active power factor corrector (PFC). The advantages of lower conduction loss and inductor current ripple make it suitable for high-power applications. The DC/DC stage is a full-bridge series resonant converter with high efficiency and power density, controlled by the UCC25600. Sencondary synchronous rectification is fulfilled with IR1167 to further reduce the conduction loss. Also a single transformer is used to cut down the circuit volumn. The dimensions of the implemented DC/DC module is 15.6 cm × 9.9 cm × 4.2 cm (L×W×H).
The specifications of the front-stage PFC are listed as follows. The input voltage is 115 V ~ 230 V, the output voltage is 400 V, and the output power is 1200 W. For the DC/DC converter, the input voltage is 400 V, the output voltage is 12 V, and the output power is 1000 W. The overall efficiencies at high- and low-line inputs and at different load levels satisfy the requirements of 80 Plus Silver certifications (85% at 20%-load, 89% at 50%-load and 85% at 100%-load.)
Keywords: Power factor correction, full-bridge series resonant converter, current sharing, synchronous rectification, hot-swappable
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