臺灣博碩士論文加值系統

本論文之主要目的為研製適用於複合動力機車之電能轉換器，主要探討直流/直流電源轉換器及引擎點火系統。由於複合動力機車於行進間會因不同的道路狀況而導致電池輸出電壓的變動，因此需要穩定輸出的電源轉換器提供給複合動力控制電子單元和照明設備等使用；以及當複合動力機車於高速行駛期間，其動力來源為引擎，故需要一個點火系統以使引擎正常持續運轉。本論文之直流電源轉換器採用降壓型轉換器為基本電路架構，並結合無損失緩衝器或同步整流器，以作為複合動力機車之直流電源轉換器；此外，引擎點火系統則採用返馳式轉換器結合電容放電式點火電路。於論文中並針對引擎轉速的不同，將本文所提之點火電路與傳統電池供電之電容放電式點火電路做性能比較，可作為複合動力機車之引擎點火時的選擇依據。最後，將實際製作直流電源轉換器及引擎點火系統作效率的評估及性能的測試，以驗證所研製的直流/直流電源轉換器及引擎點火系統應用在複合動力機車之可行性。

The main purpose of this thesis is to develop hybrid electric scooter dc-dc power converters and engine ignition system. Because the hybrid electric scooter will operate under different road conditions which will cause battery output voltage change, it needs a power converter to regulate output voltage for driving the con-trol circuit and lighting equipment. Additionally, when the hybrid electric scooter drives at high speed, engine will provide power and it needs an ignition system for regular engine operation. In this thesis, the dc power converters use buck converter as the basic topology, and it is associated with a lossless snubber or synchronous rectifier to regulate output voltage. Additionally, the engine ignition system adopts a flyback converter with a capacitor discharge ignition circuit. In the thesis, per-formance comparison between the proposed ignition system and the traditional ca-pacitor discharge igniter is presented. Finally, implementation of dc power con-verters and an engine ignition system for assessing the efficiency and performance of the scooter has been conducted, which can verify the feasibility of the dc-dc converters and the engine ignition system.

中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iii
圖目錄 vi
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 論文綱要 4
第二章 具無損失緩衝器降壓型轉換器 5
2-1 電路架構 6
2-2 電路分析與設計 7
2-2-1 開關元件切換特性 8
2-2-2 被動式無損失緩衝器 10
2-2-3 設計步驟 14
2-3 控制電路設計 18
2-4 保護電路 20
2-4-1 過流保護電路 20
2-4-2 過壓保護電路 21
2-4-3 過溫保護電路 22
2-5 實驗結果 23
2-5-1 實測波形 24
2-5-2 轉換器必v損耗評估 28
2-5-3 硬體電路實體圖 30
2-5-4 紅外線熱影像分析 32
2-6 討論 33
第三章 具同步整流降壓型轉換器 34
3-1 同步整流基本原理 34
3-2 電路架構與分析 36
3-3 同步整流PWM控制IC 41
3-4 實驗結果 43
3-4-1 實測波形 43
3-4-2 性能與元件溫升比較 48
3-4-3 硬體電路實體圖 55
3-4-4 紅外線熱影像分析 56
3-5 討論 57
第四章 引擎點火系統應用 58
4-1 點火系統理論與實務 58
4-1-1 點火電路種類 58
4-1-2 點火系統組成 63
4-1-3 點火系統動作原理 67
4-2 點火電路架構與分析 70
4-3 設計實例 74
4-3-1 硬體電路設計 74
4-3-2 軟體程式規劃 78
4-4 實驗結果 80
4-4-1 實測波形 81
4-4-2 性能比較與元件溫升量測 87
4-4-3 硬體電路實體圖 90
4-4-4 紅外線熱影像分析 91
4-5 討論 92
第五章 結論與未來研究方向 93
5-1 結論 93
5-2 未來研究方向 94
參考文獻 95

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