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研究生:張翡珊
論文名稱:基於半橋式架構之並聯功率因數修正技術
論文名稱(外文):Implementing shunt power factor correction with a half-bridge converter
指導教授:羅有綱
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
中文關鍵詞:單相並聯雙開關半橋式主動電力濾波器輸入電流斜率控制功率因數修正
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本論文旨在研製一單相並聯雙開關半橋式主動電力濾波器,藉由其改善功率因數之補償特性,使得電源端之輸入電流能與輸入電壓保持同相位,以滿足後端電子產品之負載變化。
依據功率因數修正之基本原理,以輸入電流斜率控制法則作為控制方法,並探討雙開關半橋式主動電力濾波器其雙輸出電容電壓與輸入電流波形失真間之關係,接著設計出一簡化的控制電路,並以電腦軟體進行分析與模擬,藉以驗證所設計電路之可行性,最後完成實體電路並進行實測。
目錄
第一章 緒論…………………………………………………………… 1
1.1 研究動機……………………………………………………… 1
1.2 研究方法……………………………………………………… 4
1.3 章節簡述……………………………………………………… 5
第二章 功率因數修正之基本原理…………………………………… 6
2.1 輸入電流斜率控制法則……………………………………… 6
2.1.1 磁滯控制法…………………………………………….. 7
2.1.2 本論文控制法………………………………………….. 7
2.2 功率因數修正器架構之工作原理…………………………… 8
2.2.1 單開關標準式………………………………………….. 8
2.2.2 雙開關標準式………………………………..………… 11
2.2.3 雙開關半橋式………………………………..………… 14
2.2.4 四開關標準式………………………………..………… 17
第三章 並聯式主動功率因數修正電路…………………………… 22
3.1 並聯式主動電力濾波器…………………………..………… 22
3.1.1 基本動作原理描述…………………………………….. 22
3.1.2 並聯式主動電力濾波電路…………………………….. 24
3.2 輸入電流失真分析……………………………………….….. 28
3.2.1 串聯雙開關半橋式…………………………….………. 28
3.2.2 並聯雙開關半橋式…………………………….………. 31
3.3 控制方法……………………………………………………... 33
第四章 APF實體電路分析…………………………………………… 34
4.1 主電路………………………………………………………... 34
4.2 控制電路…………………………………………………...… 35
4.2.1 降壓變壓器…………………………………………….. 35
4.2.2 電流感測電路………………………………………….. 35
4.2.3 減法器………………………………………………….. 36
4.2.4 磁滯比較器…………………………………………….. 37
4.3 輸出驅動電路…………………………………………...…… 39
4.3.1 空白時間電路………………………………………….. 39
4.3.2 隔離驅動電路………………………………………….. 41
4.4 電路模擬…………………………………...………………… 42
4.4.1 模擬電路圖…………………………………………….. 42
4.4.2 模擬結果……………………………………………...... 42
第五章 實驗與討論……...…………………………………………… 45
5.1 實驗電路說明………………………………………………... 45
5.2 實驗結果……………………………………………………... 46
5.2.1 非線性負載RL=300 Ω之實驗結果…………………. 46
5.2.1.1 輸入電壓為70 Vrms………………………..……. 46
5.2.1.2 輸入電壓為80 Vrms………………………..……. 47
5.2.1.3 輸入電壓為90 Vrms………………………..……. 49
5.2.1.4 輸入電壓為100 Vrms…..…………………..……. 50
5.2.1.5 輸入電壓為110 Vrms……………………....……. 52
5.2.2 非線性負載RL=200 Ω之實驗結果…………………. 53
5.2.2.1 輸入電壓為70 Vrms………………………..……. 53
5.2.2.2 輸入電壓為80 Vrms………………………..……. 55
5.2.2.3 輸入電壓為90 Vrms………………………..……. 56
5.2.2.4 輸入電壓為100 Vrms…..…………………..……. 58
5.2.2.5 輸入電壓為110 Vrms……………………....……. 59
5.2.3 實驗數據歸納……………………………………….…. 61
5.3 實驗結果討論………………………………………………... 62
第六章 結論與未來展望……...……………………………………… 64
6.1 結論…………………………………………………………... 64
6.2 未來展望……………………………………………………... 65
參考文獻……...……………………………………..………………… 66
參考文獻
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