臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要為研製一交錯式零電壓切換三階式交流至直流轉換器，所提出的轉換器將升壓式功因修正器與三階式直流至直流轉換器結合成單級的型式，並加入LCC共振柔切技術，讓主功率開關操作在零電壓的條件下，藉此可以減少開關的切換損失及提升整體轉換器的轉換效率。前端採用升壓式的功因修正器，因此可以降低電路的傳導損失及提供高功率因數。此外，使用三階式的拓撲結構，可以大幅減少主功率開關的電壓應力。所提出的轉換器並聯兩個相同架構且交錯導通控制，為了提高轉換器的輸出功率外，亦可減少輸入及輸出電流的漣波量。最後模擬並實作一1200W轉換器，以驗證所提轉換器之理論與分析正確無誤。

An interleaved zero-voltage switching three-level AC/DC converter is studied and realized in this thesis. The proposed converter integrates boost rectifier and three-level converter into a single-stage converter and adds the LCC resonant technique to make the main power switch operate at ZVS-switching, which can reduce switching losses and improve the total conversion efficiency. The front end adopts boost power factor corrector, which can reduce the conduction losses of the circuit and provide high power factor. In addition, the three-level topology can greatly reduce the voltage stress of the main power switch. The proposed converter is interleaved by two same topologies, in order to increase the output power of the converter and can also cancel partial input and output ripple current. Finally, a design example of 1200W converter is simulated and realized to prove the theory and analysis.

目錄
摘要I
AbstractII
致謝III
目錄IV
圖目錄VI
表目錄X
第一章 緒論1
1.1研究背景1
1.2研究動機與目的3
1.3本文主要貢獻4
1.4章節概述5
第二章 交流至直流轉換器介紹6
2.1兩級式交流至直流轉換器6
2.1.1主動式功率因數修正器6
2.1.2全橋式轉換器11
2.1.3半橋式轉換器11
2.2多階式轉換器介紹12
2.2.1隔離型H橋式多階轉換器12
2.2.2電容中性點箝制式多階轉換器13
2.2.3二極體箝制式多階轉換器14
2.3諧振式轉換器介紹15
2.3.1串聯諧振式轉換器16
2.3.2並聯諧振式轉換器17
2.3.3串並聯諧振式轉換器19
2.4交錯式零電壓切換三階式交流至直流轉換器21
第三章 電路動作原理與系統分析22
3.1電路系統架構22
3.2工作狀態分析23
3.3系統分析79
3.3.1前端不連續電流功因修正器79
3.3.2後端LCC諧振式直流至直流轉換器82
3.3.3零電壓切換條件87
3.4轉換器之閉迴路控制方法88
第四章 電路元件參數設計與元件規格89
4.1電路之設計流程89
4.2控制IC L6599介紹90
4.3功率因數電路參數設計92
4.4直流至直流電路參數設計93
4.4.1諧振槽參數設計93
4.4.2整流二極體設計94
4.4.3功率開關與二極體設計95
4.4.4濾波電容設計96
4.5零電壓切換驗證97
第五章 模擬波形與實測結果98
5.1電路簡介98
5.2模擬與實測波形99
5.2.1輸入電流量測101
5.2.2功率開關電壓及電流量測102
5.2.3整流二極體量測110
5.2.4輸出電流量測112
5.2.5功率因數與效率曲線圖113
第六章 結論與未來展望114
6.1結論114
6.2未來展望115
參考文獻116

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