臺灣博碩士論文加值系統

摘要
本論文提出以連續電流模式，進行雙向電能傳送之Sepic-Flyback轉換器電路之研究。設計上使用變壓器作電氣隔離與電壓準位的調整。Sepic-Flyback轉換器的電路架構，是具有隔離特性的昇降壓型轉換器，而係利用磁化電感與耦合電容達到能量轉換的目的。設計整個電路的重點是將Sepic轉換器與Flyback轉換器做一結合，並且使轉換器具有雙向電能傳送的功能。鐵芯需要有適當的氣隙存在，防止飽和與平衡直流成分。控制迴路是採用開迴路方式，來獲得電壓調節，完成輸出電壓160V、功率150W 的雙向電能傳送之Sepic-Flyback直流對直流轉換器研究。

Abstract
The thesis is regarded to the research in Sepic-Flyback converter of bi-directional energy transfer based on continuous mode. The framework of Sepic-Flyback converter is a buck-boost of segregation to achieve power transfer by utilizing a magnetizing inductance and a coupling capacitance. The emphasis of the design of the circuit is the combination of Sepic converter and Flyback converter. There must be applicable gap in the transformer core to prevent saturation and balance DC component. The circuit control adopts open loop to gain excellent voltage adjustment and the research of bi-directional energy transfer Sepic-Flyback DC-DC converter with the output voltage and the power is 160V and 150W.

目 錄
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機 2
1-3 研究目的 2
1-4 研究方法 3
1-5 論文大綱 3
第二章 具有電氣隔離之Sepic轉換器分析 5
2-1 傳統Sepic轉換器電路 5
2-2 具有電氣隔離Sepic轉換器運作在CCM之穩態分析 6
2-2-1 開關(ON)導通時之分析 7
2-2-2 開關(OFF)截止時之分析 8
2-2-3 電壓增益 9
2-3 具有電氣隔離Sepic轉換器運作在不連續模式下穩態分析 11
2-3-1 開關導通(ON)時之分析 12
2-3-2 開關(S)截止(OFF)，狀態一之分析 13
2-3-3 開關(S)截止(OFF)，狀態二之分析 13
2-3-4 電壓增益 14
2-4具有電氣隔離 Sepic轉換器邊界模式之穩態分析 16
第三章 Flyback轉換器 19
3-1 前言 19
3-2 連續電流模式 21
3-3 邊界電流模式 28
3-4 不連續電流模式 29
第四章 雙向電能傳送之Sepic-Flyback轉換器 36
4-1 前言 36
4-2 主電路架構 36
4-3 Sepic-Flyback轉換器穩態分析 39
4-3-1 修正應用於Sepic-Flyback轉換器之的Sepic轉換器之穩態分析 40
4-3-2 修正應用於Sepic-Flyback轉換器之Sepic轉換器開關導通之分析 41
4-3-3 修正應用於Sepic-Flyback轉換器之Sepic轉換器開關截止之分析 43
4-3-4 Sepic-Flyback轉換器開關導通之分析 46
4-3-5 Sepic-Flyback轉換器開關截止之分析 46
4-4 電能逆向傳送之分析 48
4-4-1 電能逆向傳送Sepic-Flyback轉換器之開關導通之分析 50
4-4-2 電能逆向傳送Sepic-Flyback轉換器之開關截止之分析 51
第五章 具有雙向電能傳送之Sepic-Flyback直流對直流轉換器之電路模擬 55
5-1 前言 55
5-2 具有電器隔離之Sepic轉換器之模擬 56
5-3 具有電器隔離之Flyback轉換器模擬 61
5-4 具有電器隔離Sepic-Flyback轉換器模擬 66
5-5 具有雙向電能傳送之Sepic-Flyback轉換器模擬 71
第六章 結論 74
參考文獻 75

參考文獻

[1] Soo-Seok Kim, Seung-Pil Mun, Jin-Tae Kim, Su-Jin Jang, Chung-Yuen Won, “A New Sepic-Flyback Converter,” Industrial Electronics Society, 2004. IECON 2004. 30th Annual Conference of IEEE Volume 2, 2-6 Nov. 2004 Page(s):1004 - 1007 Vol. 2


[2] L. G. de Vicuna, F. Guinjoan, J. Majo, L. Martinez, “Discontinuous conduction mode in the Sepic converter”, Electrotechnical Conference, 1989. Proceedings. 'Integrating Research, Industry and Education in Energy and Communication Engineering', MELECON '89., Mediterranean 11-13 April 1989 Page(s):38 – 42.

[3] J. Sebastian, J. Uceda, J. A. Cobos, J. Arau, F. Aldana, “Improving power factor correction in distributed power supply systems using PWM and ZCS-QR Sepic topologies”, PESC '91 Record., 22nd Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, 1991. 24-27 June 1991 Page(s):780 – 791.

[4] Xiangjun Zhang, Hankui Liu, Dianguo Xu, “Analysis and design of the flyback transformer,” The 29th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 2003. IECON '03. Volume 1, 2-6 Nov. 2003 Page(s):715 - 719 vol.1

[5] Fanghua Zhang, Lan Xiao, Yangguang Yan, “Bi-directional forward-flyback DC-DC converter,” 2004 IEEE 35th Annual Power Electronics Specialists Conference, 2004. PESC 04. Volume 5, 20-25 June 2004 Page(s):4058 - 4061 Vol.5

[6] Ned Mohan, Tore M. Undeland and William P. Robbins, “Power Electronics: Converter, Application and Design”, 江炫樟 編譯, “電力電子學”, 全華科技圖書股份有限公司, 民國92年.

[7] H. W. Whittington, B. W. Flynn, D. E. Macpherson, “Switched Mode Power Supplies: Design and Construction”, John Wiley & Sons Inc.

[8] 林志一,曾龍圖 編著, “IsSpice Version 8 交談式電路模擬分析與應用”, 全華科技圖書股份有限公司,修定版,民國89年.

[9] 鄭培璿 編著, “IsSpice 在電力電子與電源轉換器上的應用”,全華科技圖書股份有限公司,民國89年.

[10] 鄭培璿 編著, “電力電子分析與模擬”,全華科技圖書股份有限公司,民國91年.

[11] 張英彬 編著,”電力電子學”,高立圖書有限公司,民國86年.

[12] 原田耕介 原著, 陳連春 譯, “交換式電源技術手冊”, 建興文化事業有限公司,民國90年.