臺灣博碩士論文加值系統

切換式電源轉換器在現今生活中應用面很廣，其應用的領域包括電腦相關產品與設備、通訊與網路系統、軍事與航太工業、醫療設備、工業與儀器用設備、高效率的電源供應器、直流馬達驅動、照明系統、消費性與民生用產品，而傳統的電源轉換器是特別大而笨重的，由於半導體技術進展神速，電子產品特別以輕、薄、短、小做為產品特色之一，近幾年來電源轉換器趨勢朝向效率高、重量輕、體積小方向發展。
本論文首先針對返馳式電源轉換器作原理分析與設計，然後依據IsSpice電路模擬軟體建立其相對之模型包括開迴路模型與閉迴路模型，接著針對其模型作分析及模擬，再與理論比較其結果。最後，依據設計之模擬電路製作一個完整之返馳式電源轉換器實體，實驗量測之結果證明與模擬非常符合。
本論文依據理論建立模型，藉由電路模擬軟體模擬分析，再製作成實體電路以避免設計及製作時，浪費更多人力及物力。因此，對於產品之開發可縮短其設計時程以提高市場之競爭力。

Nowadays, the switch power converters have been broadly applied to the areas of computer peripheral, communication equipments, network devices, medical instruments, industrial products and home appliance. Due to the highly developments of the power semiconductors and microcontrollers, the compact, light weight and high efficient electronic devices is the goal of most of the manufactares to persuit and it is no exception for the tendency of power converter development.
The fundamental of switching power converters will firstly be analyzed and designed in this thesis. Later, the power converter will be modellized for the IsSpice simulation software package to simulate. The open and close loop controls of the power converter will be compared each other. Based on the simulation results, a power converter will be realized and implemented in this thesis. The experimental results show the verification for the design and implementation of the power converter. Finally, this thesis will demonstrate a modellized power converter system and realized prototype of the flyback converter.

內容大綱
中文摘要 i
Abstract ii
內容大網 iii
圖目錄 vi
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 2
1.2 文獻探討 3
1.3 研究方向 5
1.4 論文貢獻 6
1.5 章節概要 6
第二章 返馳式轉換器原理 8
2.1 連續電流模式 9
2.2 邊界電流模式 16
2.3 不連續電流模式 17
第三章 IsSpice電路模擬軟體 24
3.1 ICAP/4系統簡介 25
3.1.1 ICAP/4系統執行流程 26
3.1.2 SpiceNet電路圖輸入軟體 27
3.1.3 PreSpice模型資料庫 29
3.1.4 IsSpice4 電路模擬軟體 29
3.1.5 IntuScope 波形分析與處理軟體 30
3.2 返馳式轉換器開迴路電路模擬 31
3.2.1 返馳式轉換器開迴路電路連續電流模式模擬 32
3.2.2 返馳式轉換器開迴路電路不連續電流模式模擬 34
3.3 返馳式轉換器閉迴路電路模擬 36
3.3.1 返馳式轉換器閉迴路電路連續電流模式模擬 38
3.3.2 返馳式轉換器閉迴路電路不連續電流模式模擬 40
第四章 返馳式轉換器設計與製作 43
4.1 返馳式轉換器規格與參數 43
4.2 切換功率開關MOSFET之選擇 46
4.3 隔離變壓器之設計 47
4.4 整流二極體 51
4.5 輸出濾波器 51
4.6 穩壓電路 51
4.7 光耦合器 52
4.8 脈衝?i度調變電路 53
4.9 驅動電路 54
4.10 返馳式轉換器應用系統 54
第五章 模擬與測試結果之討論 55
5.1 輸入電壓18V模擬結果與測試結果探討 57
5.2 輸入電壓24V模擬結果與測試結果探討 62
5.3 輸入電壓36V模擬結果與測試結果探討 67
5.4 返馳式轉換器效率之比較 72
第六章 結論與未來研究 76
6.1 結論 76
6.2 未來研究方向 77
參考文獻 78

[1] Yu-Kang Lo, and Jing-Yuan Lin, “Active-Clamping ZVS Flyback Converter Employing Two Transformers,’’ IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 22, no. 6, November 2007.
[2] Mehdi Ferdowsi, Ali Emadi, Mark Telefus, and Curtis Davis, “Pulse Regulation Control Technique for Flyback Converter,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 20, no. 4, July 2005.
[3] Alenka Hren, Joze Korelic and Miro Milanovic, “RC-RCD Clamp Circuit for Ringing Losses Reduction in a Flyback Converter,” IEEE Transactions on Circuits and Systems-Ⅱ:Express Briefs, vol. 53, no. 5, May 2006.
[4] Chien-Ming Wang, “A Novel ZCS-PWM Flyback Converter With a Simple ZCS-PWM Commutation Cell,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 55, no. 2, February 2008.
[5] Henry Shu-Hung Chung, Wai-Leung Cheung, and K. S. Tang , “A ZCS Bidirectional Flyback DC/DC Converter,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 19, no. 6, November 2004.
[6] Yungtaek Jang, David L. Dillman, and Milan M. Jovanovic, “A New Soft-Switched PFC Boost Rectifier With Integrated Flyback Converter for Stand-by Power,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 21, no. 1, Januray 2006.
[7] 鄭培璿著，“電力電子分析與模擬” 全華圖書股份有限公司，民國八十七年七月。
[8] Chryssis著，梁適安譯，“高頻交換式電源供應器原理與設計” 全華圖書股份有限公司，民國九十二年十月。
[9] 曾龍圖和林志一編著，“IsSpice Version 8交談式電路模擬分析與應用” 全華圖書股份有限公司，民國九十五年四月。