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研究生: 李雅穎
Ya-ying Li
論文名稱: 高效柔切式直流/交流變流器控制晶片
High Performance Controller for The Soft-Switching DC/AC Inverter
指導教授: 陳伯奇
Poki Chen
口試委員: 黃育賢
Yuh-shyan Hwang
羅有綱
Yu-kang Lo
陳建中
Jiann-jong Chen
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: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 97
中文關鍵詞: 柔性切換變流器串聯諧振
外文關鍵詞: Soft switching, Inverter, Series resonant
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本論文旨在研製一全橋變流器之控制晶片,以變頻調變之控制方式,使此全橋變流器可操作於柔性切換,藉此降低電路之切換損失。以本晶片之固定脈波調變訊號導通/截止時間的控制方式,搭配變流器串聯諧振的特性,此全橋變流器之四個功率開關可操作於零電流切換模式。此控制晶片最大特色為將控制電路積體化,以CMOS電路將原有之離散元件式控制電路取代,如此,原控制電路之面積可縮減至一顆IC之大小。
文中將闡述如何運用CMOS電路完成變流器之控制電路,配合一般全橋變流器之規格,本晶片可產生8k~200kHz之四組變頻控制訊號,且其責任週期可調整範圍為1μs~10μs。


The controller for Full-Bridge Series-Resonant Inverter (FB-SRI) is proposed. Using frequency modulation control method, the FB-SRI can operate at soft-switching mode, so the switching loss is reduced. The fixed on-time/off-time control signal combined with the characteristic of series-resonant circuits makes all the power switches of FB-SRI can operate at zero-current switching (ZCS) mode.
The most special feature of this chip is that it reduces the controller’s area by making all the control circuits on-chip. That is, the area of the controller can be narrow down to only one chip.
The realization of the controller will be discussed in detail. To fit for normal FB-SRI’s specification, the controller can produce four 8kHz ~ 200kHz frequency modulated signals, and the changeable range of their on-time/off-time is 1μs~ 10μs.

目錄 摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 X 第一章 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2研究動機 3 1.3章節概述 5 第二章 直流/交流變流器介紹及操作原理 6 2.1直流/交流變流器介紹 6 2.2直流/交流變流器控制方式簡介 7 2.3正弦脈波寬度調變技術 9 2.4電壓控制振盪器脈波寬度調變技術 14 2.5傳統柔性切換變流器 14 2.6高效柔性切換變流器簡介 15 2.7高效柔性切換變流器工作模式分析 17 2.8高效柔性切換變流器輸出正弦波合成方式 36 第三章 高效柔切式變流器控制晶片 37 3.1高效柔切式變流器控制電路 37 3.2高效柔切式變流器控制晶片 42 3.3電壓控制斜波產生器(Voltage Control Ramp Generator) 45 3.3.1傳統電壓控制斜波產生器 45 3.3.2新型電壓控制斜波產生器 47 3.4固定導通/截止時間控制器(Fixed On-time Control Unit) 50 3.4.1壓控延遲元件介紹(Voltage-Controlled Delay Element) 50 3.4.2傳統壓控延遲線(Voltage Control Delay Line, VCDL) 52 3.4.3具抗雜能力之壓控延遲線 53 3.4.4具線性度修正之壓控延遲線 54 3.4.5固定導通/截止時間控制電路 56 3.5數位多工器 57 3.6運算放大器 58 3.6.1兩級運算放大器 59 3.7比較器 61 3.7.1磁滯比較器 65 3.8輸出驅動級 67 第四章 晶片模擬與佈局 69 4.1 設計流程 69 4.2 佈局考量 70 4.3高效柔切式變流器控制晶片模擬與驗證 73 4.3.1電壓控制斜波產生電路模擬 74 4.3.2固定導通/截止時間控制電路模擬 79 4.3.3 高效柔切式變流器控制電路模擬 81 4.4 晶片佈局 85 第五章 晶片量測結果 87 5.1 量測環境 87 5.2 量測結果 89 第六章 結論與未來展望 95 6.1 結論 95 6.2 未來展望 95 參考文獻 96

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無法下載圖示 全文公開日期 2017/07/10 (校內網路)
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