研究生: |
朱辰諺 Chen-Yen Chu |
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論文名稱: |
三階雙向半橋式串聯-串聯諧振轉換器 Three-Level Bi-Directional Half-Bridge Series-Series Resonant Converter |
指導教授: |
邱煌仁
Huang-Jen Chiu 林景源 Jing-Yuan Lin 謝耀慶 Yau-Ching Hsieh |
口試委員: |
邱煌仁
Huang-Jen Chiu 林景源 Jing-Yuan Lin 謝耀慶 Yau-Ching Hsieh 黃仁宏 Ren-Hong Huang |
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: | 2018 |
畢業學年度: | 106 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 103 |
中文關鍵詞: | 多階串-串諧振轉換器 、雙向功率轉換 、變頻調壓 、元件電壓應力均壓 、柔切技術 |
外文關鍵詞: | Multi-Level Series-Series Resonant Converter, Bi-Directional, Adjustable Voltage, Components Voltage Stress Equalization, Soft Switching Technology |
相關次數: | 點閱:327 下載:8 |
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本論文主要研製一台應用於直流微電網之雙向隔離型三階半橋式串聯-串聯諧振轉換器,一次側與二次側所有元件皆對稱,透過箝位二極體與箝位電容之三階箝位架構來提供適當的電流路徑使功率開關達到零電壓切換,並且再搭配數位信號的控制使一次側與二次側諧振槽端點跨壓皆達到三步方波,可使變壓器、諧振槽、功率開關以及其他元件的電壓應力主動平衡在一半的輸入電壓與一半的輸出電壓。
依據規格制訂而設計的串聯-串聯諧振槽,搭配變頻的操作方式可達到輸入電壓380V、輸出可調壓300V至400V、輸出定電流5A,功率開關的電壓應力挑選僅300V之規格來驗證此架構能夠降低電壓應力,並且探討了三階層架構的均壓能力。搭配數位信號處理器的實現,實測結果顯示滿載效率可達到95%以上。
This thesis aims to develop a Three-Level Bi-Directional Half-Bridge Series-series Resonant Converter for DC micro-grid. Using dual resonant tanks, all components at the primary and secondary sides are the same. The clamped diode and capacitor with three-level circuit architecture can provide an appropriate current path to achieve zero-voltage switching on power switches. By using digital control method, both voltage across the primary side and the secondary side of the resonant tanks approach three-step square wave. In other words, the voltage stress of transformers, resonant tanks, power switches, and other components can be equalized to half of the input voltage and half of the output voltage.
The dual resonant tanks designed according to the specifications of Three-Level Bi-Directional Half-Bridge Series-series Resonant Converter, that can operate in Region-1 and Region-2, ranges up to 380V input voltage, can adjust output voltage from 300V to 400V and can output at a constant 5A current. In order to verify that this architecture can reduce voltage stress, the voltage rating of the power switches is selected only 300V. This thesis also discusses about the voltage equalization capability of the three-level architectures. A digital signal processor (DSP) chip is used as the digital controller of this converter. The measured efficiency can be up to 95% under different load conditions.
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