臺灣博碩士論文加值系統

本論文旨在研製一新型之單相全橋式柔性切換整流器，利用一新型諧振單元，使其所有主功率開關元件皆可零電壓切換(ZVS)，且輔助開關可零電流切換(ZCS)。本論文所提整流器之主要優點為改善系統效率、大幅降低電磁干擾(EMI)與減少電壓之變動量。除此之外，所提整流器可達到單位功率因數、輸入電流近乎弦波和雙向電力潮流之能力。另一方面，推導整流器之小信號模型、除了迴授電壓控制，並提出具瞬時響應之電壓偵測器以配合前饋控制器之實現，加入前饋控制器使系統可達到趨近零輸出阻抗與零音頻干擾之特性。最後，建立一雛型之硬體電路，且透過電腦模擬及實驗結果來驗證本論文之可行性。

A novel single-phase full-bridge soft switching-mode rectifier using a new resonance unit is proposed. All power switch devices in the soft switching-mode rectifier operate at zero-voltage-switching (ZVS) turn on and turn off. Moreover, the auxiliary switches operate at zero-current-switching (ZCS) turned on and turn off. Major benefits of this novel rectifier are found in efficiency improvement, greatly reduced EMI, and reduced . Besides, the proposed rectifier achieves a unity power factor, sinusoidal input current and a bidirectional power flow capability. A small-signal model is derived and, in addition to feedback control, an instantaneous voltage detector is proposed for adaptive feed-forward control to achieve almost zero output impedance and zero audio susceptibility. Finally, a prototype hardware circuit was constructed and computer simulation and experimental results are presented for demonstration.

摘 要I
英文摘要II
誌 謝III
目 錄IV
圖 目 錄VII
表 目 錄XII
第一章 緒論1
1.1 研究背景1
1.2 研究動機與目的4
1.3 諧波與功率因數之定義10
1.3.1 諧波之定義10
1.3.2 功率因數之定義11
1.4 本論文之主要貢獻13
1.5 章節概述13
第二章 柔性切換技術之簡介15
2.1 簡介15
2.2 各種柔性切換整流器之簡介17
2.2.1 諧振型整流器之簡介19
2.2.2 利用輔助開關之柔性切換整流器之簡介23
2.3 所提出之新型全橋式柔性切換整流器29
第三章 單相全橋式柔性切換整流器32
3.1 系統架構32
3.2 功率電路各工作模式之操作原理34
3.3 功率電路元件之設計44
3.3.1 諧振電感之設計44
3.3.2 交流側電感之設計45
3.3.3 直流側電容之設計46
3.4 電流控制技術與脈波寬度調變(PWM)技術47
3.4.1 電流控制技術47
3.4.2 脈波寬度調變(PWM)技術49
3.5 零電壓零電流開關信號產生器51
3.5.1 型正反器之工作原理52
3.5.2 邏輯運算電路53
第四章 控制器之設計與實現54
4.1 簡介54
4.2 整流器小信號模型之推導55
4.3 前饋控制器之設計與實現57
4.3.1 前饋控制器之設計57
4.3.2 前饋控制器之實現59
4.4 電壓迴授控制器之設計與實現62
4.4.1 電壓迴授控制器之設計62
4.4.2 電壓迴授控制器之實現63
第五章 模擬與實測結果65
5.1 簡介65
5.2 整流器柔性切換之模擬與實測結果65
5.3 整流器之穩態與暫態特性之模擬與實測結果85
5.3.1 穩態特性之模擬與實測結果89
5.3.2 暫態特性之模擬與實測結果96
第六章 結論與未來展望97
6.1 結論97
6.2 未來展望97
參考文獻98
作者簡介101

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