簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林詠皓
YONG-HAO LIN
論文名稱: 單級交錯式雙變壓器串聯諧振轉換器之研製
Study and Implementation of Single-Stage Interleaved Series Resonant Converter with Dual Transformers
指導教授: 邱煌仁
Huang-Jen Chiu
謝耀慶
Yao-Ching Hsieh
口試委員: 張永農
none
劉宇晨
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: 104
語文別: 中文
論文頁數: 105
中文關鍵詞: 單級串聯諧振轉換器雙變壓器交錯式
外文關鍵詞: single-stagesinterleavedsseriessresonantsconvert, stwo- transformer topology
相關次數: 點閱:204下載:3
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

本論研製一單級交錯式雙變壓器串聯諧振轉換器,以兩組電壓隨耦控制法的升壓型功因修正單元結合兩組串聯諧振轉換器組成。採用不連續導通模式的功因修正單元不只可降低升壓電感所需的體積,同時也不需要電流迴路控制電路,如此可降低電路的複雜度。而作為直流–直流轉換單元的串聯諧振轉換器,採用本文提出雙變壓器,可減少變壓器銅損與輸出整流二極體之導通損,提高轉換器效率,分散變壓器體積,不僅可以有效解決積熱的問題,還可以提高電路的功率密度以及效率。
本文分析單級交錯式雙變壓器串聯諧振轉換器之動作原理,配合Mathcad 數學軟體及 SIMPLIS 電路模擬軟體的輔助設計,實際完成輸入電壓 180~240 Vac、輸出為 200 V/200 W、滿載效率 89%、滿載功率因數為 0.99 的單級轉換器。


This thesis presents a single-stage interleaved series resonant converter with dual transformers, which consists of two boost-type power factor corrector (PFC) and two series resonant converter. The PFC stage adopts the voltage-follower control operating under discontinuous conduction mode. It helps to reduce the volume of the boost inductor. The current control loop is not required to reduce the circuit design omplexity.
The advantages of the proposed converter are that the two transformers can
share the output current to reduce the copper losses and the output diode conduction losses. By utilizing two transformers, the presented converter
can achieve high efficiency and high power density.
The operating principle of the proposed converter has been analyzed, described and discussed in detail. The simulation using, Mathcad and
SIMPLIS, were used for circuit design. The experimental results with the
wide input range 180 Vac~240 Vac and an output of 200 V/200 W reveal a maximum efficiency of 89% and a maximum power factor of 0.99.

摘 要 i Abstract ii 誌 謝 iii 目 錄 iv 圖索引 vi 表索引 x 第一章 緒論 1 1.1研究動機與目的 1 1.2論文大綱 3 第二章 功率因數修正器之原理與架構 4 2.1功率因數定義 4 2.2功率因數修正電路之分類 8 2.3功率因數修正器之控制方法 11 2.4升壓式轉換器功因校正之分析 17 第三章 單級AC/DC諧振式轉換器 25 3.1串聯諧振電路原理 25 3.2單級半橋諧振式電能轉換器 31 3.3單級交錯式諧振式電能轉換器 43 3.4單級交錯式雙變壓器串聯諧振轉換器 57 3.5單級交錯式串聯諧振轉換器之比較 74 第四章 單級交錯式雙變壓器串聯諧振轉換器電路設計 75 4.1輸入電感 75 4.2儲能電容 77 4.3變壓器匝數比 77 4.4諧振槽設計 78 4.5輸出電容設計 78 4.6功率元件選擇 78 第五章 實驗結果與波形 79 5.1實驗波形圖 79 5.2實測數據 86 第六章 結論與未來展望 88 6.1結論 88 6.2未來展望 89 參考文獻 90

[1] 張政民,自然光照明系統與LED人造光源之結合應用分析,國 立台灣科技大學電子工程系博士論文,2013年。
[2] 宋自恆、林慶仁,功率因數修正器之原理與常用元件規格,新電子科技雜誌217期,民國93年4月。
[3] 洪瑞鴻,2kW功率因數修正器研製,國立臺灣科技大學電子工程系研究所碩士論文,民國94年。
[4] 吳義利,切換式電源轉換器原理與實用設計技術(實力設計導向),文笙書局股份有限公司,2012年。
[5] 梁適安,交換式電源供應器理論與設計實務,全華科技圖股份有限公司,1994年。
[6] 賴慶明,單級高功因LLC諧振電源轉換器之研製,國立中央大學電機工程系碩士論文,2005年。
[7] 李竹容,「單級AC/DCLLC諧振式轉換器分析與設計」,國立台灣大學電子工程學研究所,2009年。
[8] 蘇英傑,具同步整流倍流輸出之單級非對稱半橋電能轉換器,中原大學電機工程學系碩士學位論文,2004年。
[9] 王釗桴,單級變壓器主動箝位返馳式轉換器研製,國立台灣科技大學電子工程系碩士論文,2010年。
[10] 謝佩樺,1MHz串聯諧振轉換器,國立台灣科技大學電子工程系碩士論文,2016年。
[11] 李竹容,單級AC/DC LLC諧振式分析與設計,國立台灣大學電子工程系碩士論文,2009年。
[12] 賴慶明,單級高功因LLC諧振電源轉換器之研製,國立中央大學電機工程系碩士論文,2006年。
[13] C. A Cheng, H. L Cheng, T. Y Chung, “A novel single-stage high-power-factor LED street-lighting driver with coupled inductors,” Industry Applications Society Annual Meeting, 2013. IAS '13, pp. 1 - 7, 6-11 Oct. 2013.
[14] C. A Cheng, C. H Yen, “A single-stage driver for high power LEDs,” 2011 IEEE 6th ICIEA, 2011, pp. 2666-2671, 21-23 Jun. 2011.
[15] Y. Wang; X. Zhang; W. Wang; D. Xu, " A novel interleaved single-stage AC/DC converter with high power factor and ZVS characteristic," Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2010. pp. 249 - 254, 10-13 Oct. 2010.
[16] C. A Cheng; T. Y Chung; F. L Yang, " A single-stage LED driver for street-lighting applications with high PF," 2013 IEEE ISIE, 2013, pp. 1-4, 28-31 May. 2013.
[17] F. Tao; T. C Lee, " An interleaved single-stage power-factor-correction electronic ballast," Applied Power Electronics Conference and Exposition, APEC 2000 - 15th Annual Conference, pp. 617-623 vol. 1, 2000.
[18] 鍾鎮龍,雙變壓器雙諧振槽半橋串聯諧振轉換器研製,國立台灣科技大學電子工程系碩士論文,2010年。
[19] E. S Kim; J. H Kim; S. I Kang; J. H Park; J. S Lee; D. Y Huh; Y. C Jung, " Low profile LLC series resonant converter with two transformers," Applied Power Electronics Conference and Exposition, APEC 2010 - 25th Annual Conference, pp. 1885-1889, 21-25 Feb. 2010.
[20] H. K Yoon, E. S Choi, S. K Han, G. E Moon and M. J Youn, " Zero-voltage and zero-current switching two-transformer full-bridge converter using the output-voltage-doubler," Power Electronics and Motion Control, IPEMC 2006 - 5th International Conference, pp. 1-5, 14-16 Aug. 2006

無法下載圖示 全文公開日期 2021/08/12 (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)
QR CODE