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研究生: 劉昌帛
Chang-po Liu
論文名稱: 800瓦個人電腦電源供應器之研製
Study and Implementation of an 800 W Personal Computer Power Supply
指導教授: 羅有綱
Yu-Kang Lo
邱煌仁
Huang-Jen Chiu
口試委員: 林長華
Chang-Hua Lin
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: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 129
中文關鍵詞: 返馳式轉換器同步降壓型轉換器同步整流昇壓型連續導通模式功率因數修正器全橋相移式零電壓切換轉換器待機電源
外文關鍵詞: Synchronous buck, Synchronous rectification, Phase-shift full-bridge converter, Boost continuous conduction mode PFC, Flyback converter, Standby power
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  • 本篇論文主要研製一800瓦個人電腦電源供應器,輸出規格如下:12 V/46 A、3.3 V/24 A、5 V/30 A、-12 V/0.5 A與一組待機電源5 V/3 A。前級使用昇壓型連續導通模式功率因數修正器,用以提昇功率因數和穩定電壓且減少輸入電流的總諧波失真率。DC/DC架構選用全橋相移式零電壓切換轉換器以提供12 V輸出,電路具有零電壓切換特性可減少變壓器一次側開關切換損耗,以及利用同步整流技術降低二次側導通損失。雙組同步降壓型轉換器提供3.3 V與5 V輸出。並設計一返馳式轉換器電路架構,提供待機與輔助電源。
    雛型電路的實驗測量結果,驗證了本論文所研究的電源架構與控制方法的可行性,且符合能源之星要求的規範。


    In this thesis, an 800-watt power supply for PC is realized. The output specifications of the developed power supply are: 12 V/46 A, 3.3 V/24 A, 5 V/30 A, -12 V/0.5 A with an additional 5 V/3 A standby power supply. A boost continuous conduction mode power factor correction circuit is adopted as the pre-regulator to, raise the input power factor and reduce the input current harmonics. The DC/DC converter is implemented by using a phase-shift full-bridge converter (PSFB) topology to provide a 12 V output. The zero-voltage switching feature reduces the switching loss of primary power switches. The secondary DC/DC stage consists of two synchronous buck converters supplying 5 V and 3.3 V output voltages. The flyback converter is adopted to provide the auxiliary and standby power supply.
    Experimental results of a laboratory prototype are shown to verify the feasibility of the developed topology and control schemes. The prototype can substantially satisfy the ENERGY STAR computer program.

    摘要 i Abstract ii 誌謝 iii 目錄 iv 圖目錄 viii 表目錄 xiv 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究內容 2 1.3 論文內容大綱 3 第二章 主動功率因數修正電路原理簡介 5 2.1 功率因數的定義 5 2.2 昇壓型功率因數修正器電路架構 10 2.3 功率因數修正電路的控制模式 12 第三章 全橋相移式零電壓切換轉換器架構與原理 14 3.1 硬性切換與柔性切換之差異 15 3.1.1 硬性切換與柔性切換介紹 15 3.1.2 硬切與柔切時電壓及電流之軌跡比較 17 3.1.3 零電流與零電壓基本電路架構 18 3.2 全橋二次側整流電路 19 3.3 全橋相移式零電壓切換轉換器主架構介紹 22 3.4 全橋相移式零電壓切換轉換器控制電路介紹 23 3.5 主電路轉換區間之動作分析 25 第四章 降壓型轉換器電路原理簡介 33 4.1 降壓型轉換器電路原理 33 4.1.1 降壓型轉換器之電壓轉換比 35 4.1.2 降壓型轉換器連續與不連續電流模式之邊界 36 4.1.3 降壓型轉換器輸出電壓漣波 37 4.2 同步降壓型轉換器 38 4.2.1 連續電流模式之切換狀態分析 39 4.2.2 不連續電流模式之切換狀態分析 42 4.3 總結 47 第五章 返馳式轉換器電路原理簡介 48 5.1 返馳式轉換器電路原理 48 5.1.1 返馳式轉換器之電壓轉換比 50 5.2 理想條件下連續與不連續狀態 51 5.2.1 理想條件下連續模式 52 5.2.2 理想條件下不連續模式 52 5.3 非理想條件下連續與不連續模式 52 5.3.1 非理想條件下連續電流模式 53 5.3.2 非理想條件下不連續電流模式 54 第六章 設計考量 55 6.1 昇壓型功率因數修正電路設計 55 6.1.1 控制IC NCP1654簡介 55 6.1.2 電路規格 60 6.1.3 功率因數修正器功率級元件設計 61 6.2 全橋相移式零電壓切換轉換器電路設計 69 6.2.1 控制IC UCC28950簡介 71 6.2.2 電路規格 71 6.2.3 全橋相移式零電壓切換轉換器功率級元件設計 71 6.3 同步降壓型轉換器電路設計 83 6.3.1 控制IC SG1577的簡介 84 6.3.2 電路規格 85 6.3.3 同步降壓型轉換器功率級元件設計 86 6.3.4 附加電路 88 6.4 返馳式轉換器電路設計 89 6.4.1 控制IC TNY280簡介 89 6.4.2 電路規格 90 6.4.3 返馳式轉換器功率級元件設計 90 第七章 實驗數據及波形 94 7.1 主動式功率因數修正電路實測波形及數據 94 7.1.1 主動式功率因數修正電路實測波形 94 7.1.2 主動式功率因數修正實測數據 100 7.2 全橋相移式零電壓切換轉換器電路實測波形及數據 104 7.2.1 全橋相移式零電壓切換轉換器實測波形 104 7.2.2 全橋相移式零電壓切換轉換器實測數據 113 7.3 同步降壓型轉換器電路實測波形及數據 114 7.3.1 同步降壓型轉換器電路實測波形 114 7.3.2 同步降壓型轉換器電路實測數據 117 7.4 返馳式轉換器電路實測波形及數據 118 7.4.1 返馳式轉換器電路實測波形 118 7.4.2 返馳式轉換器電路實測數據 121 7.5 個人電腦電源整體電路實測數據 122 7.5.1 整體電路效率量測 122 第八章 總結與未來展望 123 8.1 總結 123 8.2 未來展望 123

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    無法下載圖示 全文公開日期 2016/07/19 (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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