臺灣博碩士論文加值系統

本文針對Z公司的蕭特基二極體(Schottky Diode)與橋式整流器(Bridge Rectifier)進行熱分析與應力分析。此兩種元件現階段已應用在蘋果公司之Apple 5瓦USB功率轉換器(Power Adapter)中，使用在包括iPhone的功率轉換器等。本文將模擬iPhone功率轉換器在使用狀態時，結構中該兩種元件的熱分佈狀態與應力分佈狀態，並觀察產品的溫度與應力是否超出可承受範圍同時求出產品熱阻；其次與K公司的蕭特基二極體與橋式整流器在相同使用狀態下進行比較，從而得知Z公司與K公司產品的差異性；最後希望藉由模擬分析蕭特基二極體與橋式整流器的散熱能力及應力分佈，提出改進Z公司蕭特基二極體與橋式整流器結構設計可行的建議。

This thesis focus on thermal and thermo-stress analyses on Schottky Diode and Bridge Rectifier manufactured by Z company, and both of the components are applying on power adapters of the Apple products. Through thermal and thermal-stress simulations on the two components during operation, this thesis first studies the thermal resistance of different packing designs, and whether the products are beyond the material limitations. Secondly, Schottky diode and Bridge Rectifier from Z company and K Company are compared to study the differences. Based on the works in this thesis, not only thermal and thermal-stress behaviors on the components were studied, possible improvement on Z company products were also proposed.

誌謝 i
摘要 ii
ABSTRACT iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
符號說明 xiii
1.緒論 1
1.1.前言 1
1.2.二極體簡介 2
1.3.研究動機與目的 4
1.4.文獻回顧 5
1.5.論文架構 7
2.原理探討 8
2.1.熱傳理論 8
2.1.1.熱傳導 8
2.1.2.熱對流 9
2.1.3.熱輻射 10
2.2.熱平衡方程式 10
2.3.熱阻的定義 13
2.4.等效材料係數 14
2.5.熱分析有限元素法 16
2.6.熱應力分析 22
3.實驗量測 28
3.1.實驗規劃 28
3.2.實驗儀器介紹 33
3.2.1.數位電錶3478A 33
3.2.2.熱電偶溫度感測器 34
3.2.3.紅外線熱像儀 34
3.3.實驗結果 35
4.整體功率轉換器模擬 45
4.1.模擬規劃 46
4.2.整體功率轉換器模擬結果 51
5.進階細部模擬 57
5.1.進階模擬規劃 57
5.2.構裝熱分析結果 61
5.3.構裝應力分析結果 72
6.結構改良 77
6.1.蕭特基二極體各結構熱分析結果 78
6.2.橋式整流器結構熱分析結果 84
6.3.蕭特基二極體各結構應力分析結果 86
6.4.橋式整流器結構應力分析結果 88
7.結論 91
參考文獻 93
自傳 96

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