臺灣博碩士論文加值系統

本文介紹交換式電源轉換器的基本架構，採用返馳式原理設計一個電壓輸入範圍90Vac~264Vac，輸入頻率47Hz~63Hz，輸出為+5V、+12V、-12V，總功率40W的電源轉換器，並針對其中的變壓器作詳細之設計介紹。採用田口方法，以不增加成本為前提下，對造成轉換器中效率損失最大的元件「變壓器」進行實驗，調整變壓器設計參數，減少變壓器損失，提升電源轉換器的轉換效率。

This thesis describes the fundamental structure of flyback power converter which has the specifications of input voltage 90V-264V, operation frequency 47Hz-63Hz, output voltages +5V, +12V, -12V, and 40W power. With the cost consideration, the Tachuchi experiment method is used to analyze the transformer, which is the element causing the major loss in the converter. Based on the analysis result, a set of parameters is found to reduce the loss of transformer for improving the efficiency of the converter.

摘 要.............................................I
Abstract..........................................II
誌 謝.............................................III
目 錄...........................................IV
圖 目 錄...........................................VI
表 目 錄...........................................VIII
第一章　緒論........................................1
1.1 前言.......................................1
1.2 研究背景與方向..............................1
1.3 論文架構....................................2
第二章 電源轉換器原理介紹...........................4
2.1 簡介.......................................4
2.2 非隔離型電源拓樸.............................6
2.2.1 升壓型電源轉換器.............................6
2.2.2 連續導通模式................................8
2.2.3 臨界導通模式................................10
2.2.4 非連續導通模式..............................11
2.2.5 降壓型電源轉換器............................14
2.2.6 升-降壓型電源轉換器.........................17
2.3 返馳式電源架構..............................19
第三章　田口方法....................................21
3.1 簡介.......................................21
3.2 基本概念...................................21
3.2.1 信號因子（Signal Factor）...................22
3.2.2 控制因子（Control Factor）..................22
3.2.3 干擾因子（Noise Factor）....................22
3.3 田口品質工程學...............................23
3.3.1 系統設計....................................24
3.3.2 參數設計....................................24
3.3.3 允差設計....................................25
3.4 直交表的探討.................................27
3.4.1 直交表的觀念.................................28
3.4.2 實驗配置與結果分析............................30
第四章　返馳式電源轉換器的電路設計與實作.................37
4.1 設計流程.....................................38
4.1.1 變壓器設計....................................38
4.1.2 儲能電容.....................................45
4.1.3 MOSFET晶體開關...............................45
4.1.4 輸出二極體選擇................................46
4.1.5 迴授線路.....................................47
4.1.6 保護電路.....................................49
4.2 原型機電路圖及測試數據.........................50
4.2.1 原型機電路圖..................................50
4.2.2 原型機測試數據................................50
第五章 以田口方法作變壓器參數之設計....................52
5.1 實驗概述.....................................52
5.2 實驗標題.....................................52
5.3 實驗計畫的設計流程.............................52
5.4 特性要因圖....................................54
5.5 變壓器轉換效率可控因子水準表....................54
5.6 直交表與實驗數據...............................56
5.6.1 望大數值計算..................................57
5.6.2 因子反應分析(Factor Response Analysis)........58
5.6.3 變異數分析(ANOVA).............................59
5.6.4 研判圖表數據..................................62
5.7 實驗儀器與數據................................65
5.7.1 三組漣波電壓..................................67
5.7.2 電源開關的電壓與電流...........................68
5.7.3 輸出短路波形..................................69
5.7.4 最佳化成品外觀圖與實驗數據......................70
5.8 實驗討論......................................71
第六章　結論與未來展望..................................72
6.1 結論..........................................72
6.2 未來展望......................................72
參考文獻..............................................73

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