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研究生:連文源
研究生(外文):Wen-Yuan Lien
論文名稱:應用於高壓輸入半橋式零電壓切換三階直流-直流轉換器之研製
論文名稱(外文):A Half-Bridge ZVS Three-Level DC-DC Converter for High Input-Voltage Applications
指導教授:羅有綱邱煌仁
指導教授(外文):Yu-kang LoHuang-jen Chiu
口試委員:羅有綱邱煌仁
口試委員(外文):Yu-kang LoHuang-jen Chiu
口試日期:2013-06-19
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:電子工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:72
中文關鍵詞:半橋式三階直流-直流轉換器零電壓切換高壓輸入
外文關鍵詞:Half-bridge three-level DC-DC converterzero voltage switchinghight input-voltage
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本論文分析半橋式零電壓切換三階轉換器,適用於高電壓輸入場合,此電路架構初級側功率開關元件應力為輸入電壓之一半,有利於功率開關元件之選用。控制方式採用相當普遍的市售類比IC UCC3895,以實現零電壓切換,有效降低切換損失進而提升效率。最後配合SIMPLIS軟體之模擬,實際完成一台電壓輸入範圍為800 V~1000 V、輸出為48 V/750 W、滿載效率94 %之直流-直流轉換器,初級側功率開關元件選用耐壓為650 V,驗證了此架構之可行性。
The main purpose of this thesis is to analyze a half-bridge zero-voltage-switching (ZVS) three-level DC-DC converter, which is suitable for high input-voltage applications. The voltage stress of the primary-side power switch is equal to half the input voltage. Therefore, it is easy to choose the power switch device. The control method adopts the commonly-used commercial analog IC UCC3895 to reach ZVS and reduce the switching loss effectively. So the conversion efficiency can be improved. With the aid of the simulation software tool, a 750-W DC-DC converter with an input voltage range of 800 V ~ 1000 V, an output voltage of 48 V is implemented. The full-load efficiency is up to 94 %. The voltage stress of the primary-side power switch device is selected 650 V. As a result, the feasibility for this DC-DC converter architecture is verified.
摘 要 i
Abstract ii
誌 謝 iii
目 錄 vi
圖目錄 viii
表目錄 x
第一章 緒論 1

1.1研究動機與目的 1
1.2內文編排方式 2

第二章 半橋式轉換器與柔性切換技術 3

2.1電路動作原理 3
2.2穩態分析 6
2.3柔性切換技術 8

第三章 半橋式零電壓切換三階轉換器 10

3.1主電路架構說明 10
3.2半橋式零電壓切換三階轉換器控制電路介紹 13
3.3電路轉換區間之動作分析 14
3.4有效責任週期 23
3.5零電壓切換條件分析 25

第四章 半橋式零電壓切換三階轉換器電路實作與設計 27

4.1電路電氣規格制定 27
4.2控制IC UCC3895參數設計 27
4.3電路元件設計 31

第五章 實驗測試結果 41

5.1損耗分析 41
5.2電路模擬 45
5.3模擬波形 46
5.4實測波形與數據 49

第六章 結論與未來展望 59

6.1結論 59
6.2未來展望 59

參考文獻 61
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