臺灣博碩士論文加值系統

本論文將設計及製作一個具有同步整流之交錯式全橋相移電源轉換器，應用於低輸入電壓大功率的直流對直流電源轉換器，採用全橋相移為主架構，使用UCC3895作PWM控制器，調變時序相移來調變工作週期，在變壓器一次側加入諧振電感，功率開關在導通時，諧振電感與開關上的寄生電容產生諧振，達到零電壓柔切，以減少開關的切換損失；二次側搭配使用同步整流技術，降低整流二極體導通損失，使整體效率提升。利用交錯式技術，能達到降低輸出電流漣波特性。
最後依據本文提出的架構分別探討電路操作原理、設計考量、電路元件設計方法，製作一個600W 直流轉換器，輸入電壓36~75Vdc，輸出電壓12V，輸出電流50A，切換頻率150kHz，並且量測實驗波形數據以驗證本篇論文的正確性。

This thesis will design and implement an interleaved phase-shifted full bridge converter with synchronous rectifiers, for high-power DC / DC converter with low voltage input applications. In this thesis, the phase-shifted PWM IC (UCC3895) is adopted to regulate the output voltage. The resonant inductance and the output capacitance of MOSFETs will resonant be turned on at ZVS (Zero Voltage Switching) to reduce the switching loss. In order to reducing the conduction loss of rectifier diodes, the synchronous rectifiers are used at the secondary side. The interleaved PWM scheme is also used to reduce the output ripple current.
The operation principle and design consideration of the proposed converter are discussed in detail. Finally, a 600W prototype (input 36~75Vdc, output 12V/50A, switching frequency 150 kHz) are implemented to verify the performance of the proposed converter.

中文摘要…………………………………………………i
英文摘要…………………………………………………ii
誌謝 …………………………………………………iii
目錄 …………………………………………………iv
表目錄 …………………………………………………vi
圖目錄 …………………………………………………vii
符號說明 ………………………………………………x
第一章 緒論……………………………………………1
1-1 研究背景與動機………………………………1
1-2 研究內容………………………………………2
1-3 論文大綱………………………………………2
第二章 電源相關技術介紹……………………………3
2-1 前言……………………………………………3
2-2 硬性切換與柔切技術…………………………3
2-3 二次側整流電路………………………………5
2-3-1 半波整流電路…………………………………5
2-3-2 中間抽頭整流電路……………………………5
2-3-3 倍流整流電路…………………………………7
2-3-4 全橋整流電路…………………………………8
第三章 相移式全橋轉換器……………………………11
3-1 電路架構及工作原理介紹……………………11
3-2 電路操作模式分析……………………………12
3-2-1 模式一(t1～t2)………………………………13
3-2-2 模式二(t2～t3)………………………………15
3-2-3 模式三(t3～t4)………………………………17
3-2-4 模式四(t4～t5)………………………………18
3-2-5 模式五(t5～t6)………………………………20
3-2-6 模式六(t6～t7)………………………………21
3-2-7 模式七(t7～t8)………………………………22
3-2-8 模式八(t8～t9)………………………………23
3-2-9 模式九(t9～t10) ……………………………24
3-2-10 模式十(t10～T+t1) …………………………25
3-3 同步全波整流電路架構………………………26
3-3-1 全橋相移式轉換器同步整流電路介紹………26
3-3-2 同步整流技術分析……………………………27
第四章 交錯式全橋相移電路架構……………………31
4-1 前言……………………………………………31
4-2 交錯式全橋相移電路…………………………31
4-3 相位差90度同步訊號產生器電路……………33
4-4 均流迴路電路…………………………………35
4-5 閘極驅動電路…………………………………36
第五章 交錯式全橋相移電路設計……………………38
5-1 前言……………………………………………38
5-2 控制IC UCC3895介紹…………………………38
5-3 電路規格制定與元件設計選用………………41
5-4 實驗結果………………………………………50
5-5 實體電路圖……………………………………70
第六章 結論與未來研究方向…………………………71
6-1 結論……………………………………………71
6-2 未來研究方向…………………………………71
參考文獻…………………………………………………72

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