臺灣博碩士論文加值系統

基於節能的觀點，本論文製作一交流轉直流的穩壓器，目的在於提高電源轉換器的能源使用率，並減少不必要的空載功率消耗。轉換器前級為主動式功率因數修正器，用以提昇電路操作時的功率因數，轉換器後級為半橋式串聯諧振轉換器，運用零電壓切換技術以及同步整流技術達到高轉換效率。本論文利用突衝模式控制以及改良式啟動電路，減少輸出空載時不必要的功率消耗。最後完成實作一滿載效率達87 %，且空載損耗低於0.51 W以下的交流轉直流穩壓器。

Mankind has been consuming the earth resources for a long time. In order to prevent the lack of energy in the future, the protection towards resources and conservation of envivonment has become more and more important. Thus, this thesis is devoted to design an AC-to-DC regulator for optimizing the transfer efficiency of the converter and decreasing the power loss during no-load condition. The front-end part of the regulator is an active power factor correction circuit to raise the input power factor. The second stage is a half-bridge series resonant converter that utilizes zero–voltage switching and synchronous rectification to achieve high conversion efficiency. The low power consumption during no-load condition is obtained by using the burst-mode control and an improved starting circuit. A prototype regulator is implemented with a full-load efficiency of 87%, and no-load loss less than 0.51W.

摘　要 i
Abstract ii
誌　謝 iii
目　錄 iv
符號索引 vii
圖索引 x
表索引 xiii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究目的 2
第二章 系統簡介與內容大綱 3
2.1 系統簡介 3
2.2 論文內容大綱 4
第三章 主動式功率因數修正器之架構與原理 6
3.1 功率因數之定義 6
3.2 升壓型功率因數修正器之電路架構 12
3.3 功率因數修正器之控制模式 13
第四章 串聯諧振轉換器架構與原理 17
4.1 串聯諧振式轉換器原理與簡介 17
4.1.1 理想R-L-C串聯諧振電路的頻率響應 17
4.1.2 半橋串聯諧振轉換器簡介 19
4.1.3 SRC諧振模式 20
4.1.4 LLC諧振模式 21
4.2 半橋串聯諧振轉換器之動作分析 22
4.3 空載輸出調制策略介紹 35
4.4 輸出同步整流技術 38
4.4.1 輸出同步整流技術的優點 39
4.4.2 輸出同步整流技術控制訊號 39
第五章 空載損耗分析與待機電路設計 42
5.1 傳統啟動電路設計與空載損耗分析 42
5.2 改良式啟動電路動作原理 44
5.3 改良式啟動電路設計與空載損耗分析 46
5.4 功率因數修正器關閉控制電路 50
5.5 空載損耗分析 52
5.5.1 功率因數修正器空載損耗分析 53
5.5.2 半橋串聯諧振轉換器空載損耗分析 54
第六章 符合待機規範之穩壓器設計 56
6.1 功率因數修正器電路設計 56
6.1.1 控制IC L6561 56
6.1.2 功率因數修正器電路規格 57
6.1.3 功率因數修正器功率級元件設計 58
6.2 半橋串聯諧振轉換器電路設計 63
6.2.1 控制IC L6599 63
6.2.2 半橋串聯諧振轉換器電路規格 66
6.2.3 半橋串聯諧振轉換器功率級元件設計 66
第七章 實驗數據與實驗結果 74
7.1 穩壓器之規格 74
7.2 啟動電路之實測結果 75
7.3 SRC軟切換技術量測結果 77
7.4 SRC突衝模式量測結果 79
7.5 功率因數修正器空載關閉實測結果 81
7.6 輸出同步整流保護機制的量測結果 83
7.7 SRC單組輸出之實測結果 86
7.8 PFC單級量測數據 90
7.9 SRC單級量測數據 91
7.10 全機量測數據 92
7.11 空載待機功率之實測結果 97
7.11.1 空載損耗量測儀器介紹 97
7.11.2 90V與264V空載待機損耗實測結果 98
7.12 電路實體照片 99
第八章 結論與未來展望 101
8.1 結論 101
8.2 未來研究方向 101
參考文獻 103

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