臺灣博碩士論文加值系統

本篇論文主要是以全橋相移式轉換器為基礎，透過數位調控來達到多模組間輪流分工輸出，以獲得穩定之長時高功率輸出。於文中將介紹全橋相移式轉換器暨輸出側電流倍增電路之動作情形及實際硬體之研製，並透過數位調控策略來控制不同負載下之模組間動作行為。因並聯架構所使用之分流策略已被廣泛討論，故本文使用分時策略來調控並聯模組，使其具降低系統元件溫度之優勢。
文中將利用Renesas所生產之IC ─ HA16163T 來實作兩組300W全橋相移式轉換器，輸入為380V，輸出為48V，並透過MIRCOCHIP公司所生產之PIC18F452晶片為處理器，來執行分時運作控制。
最後量測相關之實驗數據及波形，經由實驗數據重新設計輸出電容，並透過重疊策略之使用，來改善模組於切換瞬間所產生之暫態電壓變動。同時，量測模組於未並聯時及並聯時，對系統元件溫度之差異，及量測重疊時間對系統元件溫度之影響。

This thesis presents two full-bridge phase-shift DC-DC converters that work by turns to perform time-divided operation. In this thesis, two 300W full-bridge phase-shift DC-DC converters with current-doubler rectifier are first analyzed and implemented, and then time-divided strategy to control is applied to the two converters.
This thesis uses the IC-HA16163T produced by Renesas to implement two phase-shift DC-DC converters whose inputs are 380V and outputs are 48V. Also, it uses the IC-PIC18F452 produced by MIRCOCHIP to execute the proposed parallel strategy. Finally, some experimental results are provided to verify the proposed strategy.

摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
第二章 全橋相移式轉換器簡介 3
2.1 切換損失 3
2.1.1 硬性切換 3
2.1.2 軟性切換 5
2.2 傳統式全橋相移轉換器 7
2.2.1 電路動作原理 9
2.3 全橋相移式轉換器暨輸出同步電流倍增電路 16
2.3.1 電路動作原理 17
第三章 並聯架構簡介 25
3.1 前言 25
3.2 並聯架構之探討 25
3.3 分時工作策略 28
第四章 硬體電路設計考量與製作 30
4.1 系統架構 30
4.2 單模組之系統規格 31
4.3 單模組之研製 32
4.3.1 變壓器設計 32
4.3.2 MOSFET元件之選擇 34
4.3.3 輸出電感、電容之設計 35
4.3.4 諧振電感之設計 38
4.3.5 相移控制器介紹 40
4.3.6 驅動電路 43

第五章 實驗結果與討論 47
5.1 單模組之量測 47
5.2 並聯策略之量測 54
5.2.1 無重疊之控制策略 54
5.2.2 輸出電容之加大 55
5.2.3 有重疊之控制策略 57
5.3 溫度量測 64
5.4 結語 67
第六章 結論與未來展望 68
6.1 結論 68
6.2 未來展望 68
參考文獻 69

[1]梁適安，「交換式電源供給器之理論與實務設計」，初版，全華科技圖書，台北，民國88年。
[2]梁適安譯，「高頻交換式電源供應器原理與設計」，第二版，全華科技圖書，台北，民國84年。
[3]江炫樟譯，「電力電子學」，第二版，全華科技圖書，台北，民國84年。
[4]N. Mohan, T. M. Undeland and W. P. Robbins, Power Electronics: Converters, Application and Design, edition, New York: John Wiley & Sons, 1995.
[5]B. R. Lin and S. J. Huang, "Analysis and implementation of a zvs full-bridge converter with current doubler rectifier," IEEE TENCON, 2004, pp. 115-158.
[6]B. R. Lin, K. Huang and Wang, "Analysis and implementation of full-bridge converter with current doubler rectifier," IEE Proceedings of Electric Power Applications, 2005, pp. 1193-1202.
[7]J. E. Baggio, H. L. Hey, H. A. Grundling, J. R. Pinheiro and H. Bingeiro, "Isolated interleaved-phase-shift-pwm dc-dc zvs converter," IEEE Transaction on Industry Applications, 2003, pp. 1795-1802.
[8]N. H. Kutkut, "A full bridge soft switched telecom power supply with a current doubler rectifier," IEE Telecommunications Energy Conference, 1997, pp. 344-351.
[9] S. Valtchev, B. V. Borges and V. Anunciada, "1 kW/250 kHz full bridge zero voltage switched phase shift DC-DC converter with improved efficiency," IEE Telecommunications Energy Conference, 1995, pp. 803-807.
[10]An9506; Application Note, Intersil, 1995.
[11]HA16163 EVB2.0; Application Note, Renesas Technologies, Apr. 2003.
[12]HA16163T, Renesas Technologies, Mar. 2004.
[13]U-136A; Application Note, Texas Instruments, 1997.
[14]SLUA287; Application Note, Texas Instruments, 2003.
[15]張晉嘉，相移式零電壓切換直流電源供應器之研製，碩士論文，國立台灣大學電機工程研究所，台北，民國87年。
[16]鄒鈺瑞，具有同步整流與電流倍增電路之全橋相移直流轉換器的研製，碩士論文，國立台北科技大學電機工程系研究所，台北，民國94年。
[17] http://www.changsung.com
[18]www.ferroxcube.com
[19]http://www.irf.com
[20] http://www.ti.com
[21]http://www.renesas.com