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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳建德
研究生(外文):Chien-Te Wu
論文名稱:使用軟切換之隔離式Zeta轉換器之研究
論文名稱(外文):Study of Soft-Switching Isolated Zeta Converter
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:國立臺灣海洋大學
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:2007
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:軟切換隔離式昇降壓
外文關鍵詞:Soft-SwitchingIsolatedZeta
相關次數:
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摘要
本論文以隔離式Zeta轉換器為基礎,加入額外的輔助電路,以達成L、C共振,使主開關與輔助開關在電流震盪至零電流的情形下將開關作切換,以減少切換損失並提高效率。其中輔助電路包含兩個諧振電感、一個諧振電容與一個二極體。而本論文研究之轉換器,可適用於以電池並聯當作輸入電源,經過轉換器之昇壓後,用來驅動直流馬達之場合。而因轉換器工作於低電壓大電流的情形下,故使用零電流切換技術將能夠有效的減少損失,提高效率。
Abstract
This thesis is based on isolated Zeta converter and using an auxiliary circuit to achieve resonance. Main switch and auxiliary switch turn on and turn off under the condition of zero-current. The auxiliary circuit includes one auxiliary switch, two inductors, one capacitor and one diode. The converter studied in this thesis is used at battery input . The converter operates on the condition of low voltage large current .Using the technology of zero-current-switching can reduce loss and raise the efficiency.
目錄
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 1
1-3 研究方法 2
1-4 論文大綱 2
第二章 基本電力轉換器之介紹 4
2-1 降壓型(Buck)轉換器 4
2-2 升壓型(Boost)轉換器 5
2-3 降升壓型(Buck-Boost)轉換器 6
2-4 升降壓型(C’uk)轉換器 8
2-5 Sepic轉換器 10
2-6 Zeta轉換器 11
2-7 利用對偶理論之分析 12
2-7-1 Buck與Boost之對偶關係 12
2-7-2 Buck-Boost與C'uk之對偶關係 13
2-7-3 Sepic與Zeta之對偶關係 14
第三章 隔離式Zeta轉換器之分析 15
3-1 基本Zeta轉換器 15
3-2 Zeta轉換器連續導通模式之穩態分析 19
3-3 Zeta轉換器不連續導通模式之穩態分析 22
3-4 隔離式Zeta轉換器 27
3-5 隔離式Zeta轉換器在連續導通模式下之穩態分析 31
3-6 隔離式Zeta轉換器在不連續導通模式下之穩態分析 35
第四章 使用軟切換技術的隔離式Zeta轉換器 39
4-1使用軟切換技術之隔離式Zeta轉換器架構 39
4-2使用軟切換技術之隔離式Zeta轉換器之工作原理 40
4-3使用軟切換之隔離式Zeta轉換器各階段之數學推導 48
第五章 設計流程與模擬結果 58
5-1 電力轉換器之設計流程 58
5-1-1 邊界模式之條件式 58
5-1-2 磁化電感與輸出電感之設計 60
5-1-3 輸出濾波電容與儲能電容之設計 61
5-1-4 軟切換元件設定 64
5-2 模擬結果 65
5-2-1 降壓型之模擬結果 65
5-2-2 升壓型之模擬結果 72
第六章 結論 79
參考文獻 81
[1]Hidekazu M, Mutsuo N, Kenya S, "Soft-Switching PWM-PDM Controlled High-Frequency Link DC Power Converter Operating at Battery Input", 30th Annual Conference of IEEE IECON 2004, Industrial Electronics Society 2004 Volume 1, 2-6 Nov. 2004 Page(s): 303 - 307 Vol. 1

[2]Fabio T. Wakabayashi, Marcelo J. Bonato, Carlos A. Canesin, “A New Family of Zero-Current-Switching PWM Converter”, 30th Annual IEEE PESC 99, Power Electronics Specialists Conference 1999 Volume 1, 27 June-1 July 1999 Page(s): 451 - 456 vol. 1

[3]Marcel J. Bonato, Fabio T. Wakabayashi, Carlos A. Canesin, “A Novel Voltage Step - Down/Up ZCS-PWM Zeta Converter”, Conference Record of the 2000 IEEE, Industry Applications Conference 2000 Volume 4, 8-12 Oct. 2000 Page(s): 2448 - 2454 vol.4

[4]Fabio T. Wakabayashi, Marcelo J. Bonato, Carlos A. Canesin, “Novel High-Power-Factor ZCS-PWM Preregulators” IEEE Transactions on Industrial Electronics Volume 48, Issue 2, April 2001 Page(s): 322 - 333

[5]Tsai Fu Wu, Sihh An Liang, Yaow Ming Chen, “Design Optimization for Asymmetrical ZVS-PWM Zeta Converter” IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems Volume 39, Issue 2, April 2003 Page(s): 521 - 532

[6]Nicolau P. Filho, Valdeir Jose Farias, Luiz Carlos de Freitas “A Novel Family of DC-DC PWM Converters Using The Self - Resonance Principle” 25th Annual IEEE, PESC '94 Record, Power Electronics Specialists Conference, 20-25 June 1994 Page(s): 1385 - 1391 vol.2

[7]C. Sudhakarababu, M. Veerachary, “Zeta Converter for Power Factor Correction and Voltage Regulation” IEEE Region 10 Conference 2004, TENCON 2004, Volume D, 21-24 Nov. 2004 Page(s): 61–64 Vol.4

[8]Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins,“Power Electronics:Converters, Applications, and Design”, John Wiley & Sons Inc.

[9]鄭培璿 編著,“Is Spice在電力電子與電源轉換器上的應用<修訂版>”,全華科技圖書股份有限公司,民國92年10月.
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