臺灣博碩士論文加值系統

我們己知傳統的交換式電源轉換器是利用功率開關的切換，控制能量的導通，且當電路的開關在作切換時，將會有切換損失的產生。然而，為了降低轉換器的體積與重量以提高功率密度，則必須提高轉換器的切換頻率。但是當轉換器被操作在高頻切換時，原本就存在的開關切換損失將會增大，而使得轉換器的效率降低。為了解決轉換器被操作在高頻時會造成較大損失的問題，其方法為使用軟式切換的技術。
本文試採用一種軟式切換的技術，來減少開關切換時的損失，改善昇壓式轉換器性能，並藉由模擬來證明理論的結果。 其軟式切換的技術為使用一主動式緩衝電路來達成減少電路開關切換損失的目的，而且因為二極體的反向恢復特性所造成的損失，亦可藉由主動式緩衝電路來獲得改善，因而提高昇壓轉換器的性能。 而組成主動式緩衝電路的元件為： 一個二極體、一個電容與一電感及一個輔助開關。

It has been known that normal switching power supply utilize one or more switches to transform DC from one level to another. When the switch of circuit is turned on or turned off, it has switching power losses. In order to lower volume and weight of converter its frequency needs to be raised for power density. It makes switching power loss of circuit larger than before. The efficiency of system is also reduced when the switching frequency is increased. There is a method to solve this problem. It is a soft switching technique.
The paper uses soft switching technique that improves performance of the boost converter by reducing switching power loss. The theoretical results of paper is proved by simulation. The loss is reduced by an active snubber which consists of a rectifier, an inductor, a capacitor, a main switch and an auxiliary switch. The reverse recovery related of the rectifier loss is also reduced by the active snubber.

第一章 緒論 ……………………………………………………………1
1-1 簡介 ……………………………………………………………1
1-2 研究動機 ………………………………………………………2
第二章 電路元件的特性 ……………………………………………5
2-1 二極體(Diode)的特性 ………………………………………5
2-2 主動功率開關元件的特性 ……………………………………9
第三章 傳統DC-DC Boost升壓轉換器 ………………………………11
3-1 前言 ……………………………………………………………11
3-2 連續導通模式（CCM）的穏態分析 …………………………13
3-3不連續導通模式（DCM）的穏態分析 …………………………18
3-4 CCM與DCM之邊界條件 …………………………………………23
第四章 柔性切換技術 ………………………………………………25
4-1 諧振電路的基本概念 …………………………………………26
4-1-1串聯諧振電路 ……………………………………………26
4-1-2電容與負載並聯與電感串聯之諧振電路 ………………27
4-1-3並聯諧振電路 ……………………………………………28
4-2諧振式轉換器電路 ……………………………………………30
4-2-1零電壓開關諧振式轉換器 ………………………………32
4-2-2零電流開關諧振式轉換器 ………………………………37
4-3切換損失與其防治方法 ………………………………………46
4-3-1切換損失 …………………………………………………46
4-3-2切換損失的防治方法 ……………………………………46
4-4 ZVT與ZCS之比較 ……………………………………………53
第五章 主動式緩衝Boost converter之實現 ………………………54
5-1 主動式緩衝電路Boost converter工作原理分析 …………56
5-2 電路模擬結果 …………………………………………………74
第六章 結論 …………………………………………………………82
參考文獻 ………………………………………………………………84

Ned Mohan, Tore M. Undeland, and William P. Robbins “Power Electronics：Converter, Applications, and Design ” Hamilton Printing Company, Second Edition 1995.
Daniel W. Hart 著，王順忠譯，“電力電子學” 台灣東華書局股份有限公司，初版，民國87年。
W. A. Tabisz and F. C. Lee “Zero voltage switch multi-resonant technique─A novel approach to improve performance of high frequency quasiresonant and multi-resonant converter technologies,” in IEEE. Power Electron. Spec. Conf. Rec., pp 9-17, 1998.
Guichao Hua and Fred C. Lee, “Soft Switching Techniques in PWM Converters.” IEEE Transactions On Industrial Electronics. Vol. 2, pp. 637-643, 1993.
Jin-Kuk Chung, Gyun Chae, and Gyu-Hyeong, “A New Soft Recovery Pulse Width Modulation Quasi-Resonant Converter with Multiple Order Valley-Fill Network.” IEEE. Power Electronics Specialists Conference pp.671-675, 1999.
Jin-Kuk Chung, Gyun Chae, and Gyu-Hyeong, “A New Soft Recovery PWM Quasi-Resonant Converter with a Folding Sunbber Network,” IEEE Transactions On Industrial Electronics. Vol. 49. No.2 , pp. 456-461. 2002
白中和譯著，”交換式電源設計入門”，全華出版社，初版，民國89年。
George C. Chryssis著，梁適安譯，”高頻交換式電源供應器原理與設計”，美商麥格羅.希爾國際股份有限公司，全華發行，第二版，民國84年。
V.T.Valtchev, A.Van den Bossche, J.Melkebeek and D.D. Yudov, ”Design considerations and loss analysis of zero-voltage switching boost converter,” IEEE Proc-Electr. Power Appl. Vol.148, No.1 pp.29-33 2001.
Guichao Hua, Ching-Shan Leu, and Fred C. Lee,”Novel zero-voltage-transition pwm converters,” IEEE Trans On Power Electron. Vol.1 pp.55 -61 1992.
原田耕介著，陳連春譯，”交換式電源供應器” 建興出版社，初版，1993年。
鄭振東編譯，”新型柔性交換式電源技術入門”，全華出版社，初版，民國89年。
張海島，”輔助開關軟切換式昇壓型轉換器之分析與設計” 國立台灣大學電機工程研究所碩士論文，民國86年。
G.Hua, C.S.Leu, and F.C.Lee,“ Novel zero voltage transition PWM converters,” in Proc. IEEE Power Electron. Spec. Conf. Rec. pp. 55-61, June 1992.
Yungtaek Jang, and Milan M. Jovanovic, “A New, Soft-Switched, High Power Boost Converters With IGBTs,” IEEE Transactions On Power Electronics, Vol.17, No.4 pp. 278-284, 2002.
Milan M. Jovanovic and Yungtaek Jang, “A Novel Active Snubber for High Power Boost Converters,” IEEE Transactions On Power Electronics, Vol.15, No.12 pp. 278-284, 2000.
林志一、曾龍圖編著，”IsSpice Version 8 交談式電路模擬分析與應用”，全華出版社，第一版，民國88年。
鄭培璿編著，”IsSpice 在電力電子與電源轉換器上的應用”，全華出版社，第二版，民國87年。