臺灣博碩士論文加值系統

本文研究高頻高壓交流脈衝供電系統的功率控制方法，此主要應用在介質放電與電暈放電等氣體放電的應用上。本文所提出之系統架構其前級是由主動式功率因數修正器，藉由昇壓式交流到直流轉換器產生穩定直流電壓後再經由後級全橋式零電壓轉換器產生所需要的電壓，後級架構藉由脈波寬度調變與脈波密度調變兩種方法來控制，由於脈波寬度調變方法並無法控制在低功率，因此藉由脈波密度調變方法並能將負載控制在低功率，使得功率控制更加容易。脈波密度調變方法則以單晶片(PIC18F4220)達成。高壓高頻交流脈衝供電系統在功率控制上同時具備脈波寬度調變與脈波密度調變的功能。

This thesis discusses control methods of high-frequency high-voltage pulse power supply system. It can be applied to the dielectric barrier discharging, corona discharging, and so on. The proposed structure’s first stage is active power factor corrector, It is provides steady DC voltage by boost AC-DC conveter to second stage’s full-bridge ZVS converter to get the desired voltage. The second stage is controlled by pulse width modulation and pulse density modulation, As the pulse width modulation can’t control the system in low power, range a pulse density modulation control is propose to improve. This thesis used the Microchip controller to achieve the pulse density modulation control, thus the high-frequency high-voltage pulse power supply system can have both the pulse width modulation control and pulse density modulation control functions.

目　　次
摘　　要 i
ABSTRACT ii
致　　謝 iii
目　　次 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2論文大綱 2
第二章 電漿之生成原理及種類介紹 3
2.1電漿之生成原理 3
2.2電漿的種類介紹 4
2.2.1電漿的產生方式 6
2.2.2介電質放電電路等效分析 9
2.2.3介電質放電特性分析 10
第三章 功率因數之校正 14
3.1功率因數之定義 14
3.2功率因數修正器 16
3.3昇壓式功率因數修正電路 19
3.3.1昇壓式動作原理分析 19
3.3.2昇壓式轉換器CCM/DCM之邊界條件 22
3.3.2昇壓式轉換器之控制方法 23
第四章全橋相移式轉換器之工作原理 28
4.1柔性切換的概述 28
4.1.1零電壓切換 28
4.1.2零電流切換 29
4.1 全橋相移式轉換器的架構 30
4.2 轉換器的轉換狀態 32
4.2.1能量傳遞狀態( ) 32
4.2.2右臂諧振狀態( ) 33
4.2.3能量停止傳送狀態( ) 34
4.2.4左臂諧振狀態( ) 34
4.2.5 轉向狀態( ) 35
第五章 負載功率之控制 36
5.1前言 36
5.2脈波密度調變控制技術 37
第六章 系統架構設計 42
6.1系統電路架構 42
6.2功率因數修正器電路之說明 43
6.2.1控制信號元件 43
6.2.2主要接腳功能說明 45
6.2.3平均電流模式控制 48
6.2.4元件使用與設計 49
6.3全橋相移式轉換器之電路架構說明 52
6.3.1電路架構 52
6.3.2控制信號元件 53
6.3.3主要接腳功能概述 55
6.4隔離驅動電路 57
第七章 實驗結果與討論 58
7.1功率因數修正器之量測 58
7.2全橋相移式零電壓轉換器之量測 59
7.2.1驅動信號 60
7.2.2功率開關之波形量測 61
7.3相移脈波寬度調變及脈波密度調變之量測 62
7.3.1脈波寬度調變之量測 63
7.3.1脈波密度調變之量測 69
第八章結論與未來研究的方向 72
8.1結論 72
8.2未來研究方向 73
參考文獻 74

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