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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張旭霖
研究生(外文):Hsu Lin Chang
論文名稱:使用輔助功率開關之返馳式軟性切換轉換器之研究
論文名稱(外文):A Study of Soft-Switching applied to Flyback Converter Using an Auxiliary Power Switch
指導教授:李榮乾李榮乾引用關係
指導教授(外文):Jung-Chien Li
學位類別:碩士
校院名稱:國立海洋大學
系所名稱:電機工程學系
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:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:零電壓切換返馳式輔助功率開關軟式切換
外文關鍵詞:ZVSFlybackAuxiliary Power SwitchSoft-Switching
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自從軟式切換(soft-switching)方式的電源轉換器產生後,使得電源轉換器的操作效率提高許多。所以許多研究皆在探討如何達成軟式切換來減少因操作頻率提高而產生的切換損失。
本論文是以在高切換頻率之下採用隔離返馳式軟式切換轉換器來改善切換時之切換損失,近而提高其系統之效率。在其隔離逆磁變壓器初級側加入一個輔助功率開關、電容和電感,使得逆磁變壓器之漏電感及層間所寄生的雜散電容與開關元件上的寄生元件產生諧振,如此即可達到軟式切換作用,以改善傳統切換式電源轉換器因頻率提高,伴隨而來的功率半導體高切換損失與di/dt與dv/dt所造成嚴重的電磁干擾,作者是以理論配合電腦模擬來加以驗証。

The operating efficiency of power converter can be highly promoted due to the invention of soft-switching one.
There are many works on the subject about how to minimize the loss on the switching moment owing to the promoted operating frequency by achieving soft-switching.
The thesis uses isolating flyback soft-switching converter to improve switch loss and increase the efficiency of system under high switching frequency. In primary side of isolating transformer, the author add an auxiliary power switch, a capacitance and an inductance. The power converter circuit resonances by leakage inductance of isolating transformer and parasitic capacitance of switch elements to achieve soft-switching, and improve the traditional switching power converter since high switching frequency are accompanied serious electromagnetic interference and high switching losses. The author combine theory with computer simulation to prove it.

第一章 緒論.......................................1
1-1 研究動機與目的.............................1
1-2 內容大綱...................................2
1-3 電源轉換器之介紹...........................3
1-3-1 線性電源轉換器..........................3
1-3-2 切換式電源轉換器........................4
第二章 功率半導體元件之特性.......................6
2-1 功率二極體.................................9
2-2 功率金氧半場效電晶體(Power MOSFET).........11
2-3 絕緣閘雙極性電晶體(IGBT)...................14
2-4 MOSFET與IGBT之比較.........................16
2-5 功率切換開關元件的特性.....................18
第三章 隔離返馳式轉換器...........................20
3-1 前言.......................................20
3-2 隔離返馳式轉換器工作原理...................22
3-3 隔離返馳式轉換器之操作模式.................23
3-4 隔離返馳式轉換器連續導通模式之穩態分析.....24
第四章 軟式切換技術...............................30
4-1 開關切換之基本方式.........................30
4-1-1 硬式切換(hard switching).................30
4-1-2 軟式切換(soft switching).................33
4-2 切換損失...................................34
4-2-1 汲極與源極間寄生電容放電.................34
4-2-2 功率開關並接輔助二極體逆向回復...........35
4-2-3 開關關閉損失.............................36
4-3 開關切換損失防止方式.......................37
4-4 諧振軟式開關轉換電路.......................39
4-4-1 零電流開關諧振轉換電路...................40
4-4-2 零電壓開關諧振轉換電路...................46
4-4-3 ZVS與ZCS架構之比較.......................53
第五章 返馳式軟式切換電路之實現...................55
5-1 主電路架構.................................55
5-2 電路動作原理...............................57
第六章 模擬........................................64
6-1 模擬軟體簡介...............................64
6-2 模擬結果...................................65
6-2-1 模擬電路圖與元件參數......................65
6-2-2 模擬波形..................................68
第七章 討論........................................73
參考文獻............................................74

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