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研究生: 曾冠瑋
Kuan-wei Tseng
論文名稱: 具同步整流準諧振雙開關返馳式轉換器設計與研製
Design and Implementation of the Quasi-Resonant Two-Switch Flyback Converter with Synchronous Rectification
指導教授: 蕭弘清
Horng-Ching Hsiao
口試委員: 羅有綱
Yu-Kang Lo
張仁家
Jen-Chia Chang
宋平生
ping-sheng sung
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 77
中文關鍵詞: 同步整流準諧振功率因數修正雙開關返馳式轉換器
外文關鍵詞: Synchronous rectification, quasi-resonant, power factor correction, two-switch flyback converter
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本研究主要目的為設計與研製一「具同步整流準諧振雙開關返馳式轉換器」,在返馳式電路中增加第二功率開關,形成雙開關返馳式電路,使電壓降會分散落在兩個功率開關之上,並將開關上的電壓箝制在輸入的電壓範圍之內,而漏電感能量可經由兩二極體回收到輸入端再利用,有效地改善效率。
另外,利用準諧振技術實現功率開關柔性切換,不僅提高了效率,減少開關損耗,更可降低電磁雜訊干擾。配合運用功率因數修正電路,降低虛功率的損耗,來減少能源的浪費,進而達到符合國際能源標準之規範,增加產品競爭力。本研究結合同步整流電路,取代一般功率整流器常用的二極體,可減少導通損耗,而大幅的提高整體電路效率。
本研究將先探討相關電路架構特性,再將電路的工作原理及設計過程予以分析,最後實作「具同步整流準諧振雙開關返馳式轉換器」,來驗證其達到預期之性能與可行性。


The aim of this thesis is to design a quasi-resonant two-switch flyback converter by adding a second power switch to the flyback circuit in order to form a two-switch flyback circuit. This results in lowering and distributing the voltage to the two power switches, meanwhile clamping voltage across the switch within the range of the input voltage. The energy in leakage inductor will return to the input and thus improves the efficiency.
Using quasi-resonant technique contributes the better properties such as soft-switching in power switches, improving the efficiency, reducing damages to the switches and electromagnetic interferences. Combining the use of power factor corrector circuit decreases the loss of reactive power and the energy wasted to meet the international energy standards and regulations, increases the competitiveness of the products. The research integrates the synchronous rectification circuit which replaces the diode commonly used in rectifiers, which in turn reduces the conduction loss and improves the efficiency of the circuit greatly.
The thesis analyzes the structure and characteristics of related circuit firstly, then the relative theory and the design process were investigated. Finally, the thesis implements the quasi-resonant two-switch flyback converter with synchronous rectification to verify the feasibility and practicality of the design.

中文摘要 I 英文摘要 II 誌 謝 III 目 錄 IV 圖 索 引 VII 表 索 引 X 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與目的 1 1.2 研究內容 1 1.3 論文大綱 2 第二章 雙開關返馳式轉換器 5 2.1 返馳式轉換器及其動作原理 5 2.2 返馳式轉換器不同導通模式 9 2.2.1 返馳式轉換器連續導通模式 9 2.2.2 返馳式轉換器不連續導通模式 12 2.3 雙開關返馳式轉換器 15 2.3.1 雙開關返馳式轉換器基本動作原理 16 2.3.2 雙開關返馳式轉換器閘極控制 17 第三章 準諧振電路 18 3.1 開關切換技術 18 3.1.1 硬性切換 18 3.1.2 柔性切換 18 3.2 準諧振轉換器電路架構與原理 19 3.2.1 諧振轉換器 20 3.2.2 準諧振轉換器 20 3.3 準諧振返馳式轉換器 21 3.3.1 準諧振返馳式轉換器之特性 21 3.3.2 準諧振返馳式轉換器之工作原理 22 3.3.3 準諧振返馳式轉換器之電路分析 23 3.3.4 準諧振返馳式轉換器之頻率不定 26 第四章 功率因數修正電路 28 4.1 功率因數與總諧波失真率之定義 29 4.2 功率因數修正電路介紹 31 4.2.1 被動式功率因數修正電路 31 4.2.2 主動式功率因數修正電路 33 4.3 主動式功率因數修正電路控制方法介紹 36 4.3.1 電壓隨耦控制法 37 4.3.2 乘法器控制法 37 第五章 同步整流 43 5.1 同步整流電路之影響 43 5.1.1 二極體輸出整流電路 43 5.1.2 同步整流電路 44 5.2 同步整流電路之原理 46 5.3 同步整流電路之類別 48 5.3.1 自我驅動(self-driven) 48 5.3.2 外部驅動(external-driven) 49 第六章 電路設計與實驗結果 51 6.1 具同步整流準諧振雙開關返馳式轉換器電路架構 51 6.2 FAN-6920MR晶片簡介 52 6.2.1 晶片特色 52 6.2.2 腳位介紹 53 6.3 電路設計 55 6.3.1 功率因數修正電路設計 55 6.3.2 變壓器設計 59 6.4 電路實驗結果 60 6.4.1 功率因數修正電路之量測 60 6.4.2 準諧振返馳式轉換器之量測 65 6.4.3 同步整流之量測 68 第七章 結論與未來展望 72 7.1 結論 72 7.2 未來研究方向與建議 73 參考文獻 74 作者簡介 77

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無法下載圖示 全文公開日期 2016/07/25 (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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