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研究生:王家毅
研究生(外文):Chia-Yi Wang
論文名稱:具功因修正之主動箝位返馳式轉換器設計
論文名稱(外文):Design of an Active Clamp Flyback Converter with Power Factor Correction
指導教授:李榮乾李榮乾引用關係鄭智湧鄭智湧引用關係
指導教授(外文):Jung-Chien LiChih-Yung Cheng
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:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:功因修正主動箝位
外文關鍵詞:PFCActive clamp
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本篇論文目的為具有功率因數修正AC/DC電源轉換器,其功率級DC/DC是由返馳式轉換器建構而成並且加入一主動箝位技術於電路中,可使得變壓器中的漏感能量重置以減少開關電壓應力。
在轉換器功率損失中主要是由於不夠理想的切換動作,當在導通或截止之間其開關裝置吸收了轉態時流過電壓及電流功率損耗,本文介紹主動箝位技術可以使得開關達成零電壓切換減緩開關損失以提升系統效率。
另一方面傳統離線式電源前端為橋式整流器與濾波電容從交流電源端得到一恆定直流電源,濾波電容必須要夠大才能將漣波變小,這樣的方式只會導致低功率因數及高諧波成分,然而藉由切換技術在整流器與濾波電容配置功率因數修正電路,讓輸入電流近似輸入電壓正弦波形,使得整體功因提升接近1並降低總諧波失真。
最後,實現一個功率因數修正電路並且分析設計主動箝位返馳式轉換器利用IsSpice模擬來驗證其可行性。
The purpose of this thesis is mainly on AC/DC power converter with PFC characteristic. The power stage DC-DC based on the circuit structure flyback converter. And incorporation of an active-clamp circuitry into the flyback coverter serves to recycle transformer leakage energy while minimizing switch voltage stress.
Imperfect switching is a major contributor to power loss in converter, switching devices absorb power when they turn on or off if they go through a transition when both voltage and current are nonzero. The methods of the active clamp circuit to achieve soft switching and increase the system efficiency.
On the other hand, the front-end stage of conventional off-line converters, typically made up of full wave rectifier bridge with a capacitor filter, get an unregulated DC bus from the AC mains. This filter capacitor must be large enough to have a relatively low ripple superimposed on the DC level. But this device results low PF and high harmonic contents. However by using switching techniques, a power factor correction (PFC), located between the rectifier bridge and filter capacitor, allows drawing from the mains a quasi-sinusoidal current, in-phase with the line voltage. The PF becomes very closed to 1 and reduce total harmonic distortion.
Finally, achieve a PFC circuit and analysis by IsSpice simulation to verify active-clamp flyback converter feasibility of technique.
目錄

第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 研究方法 2
1-4論文大綱 3
第二章 功因修正分析與應用探討 4
2-1 簡介 4
2-2 功率因數定義 6
2-3 功率因數校正技術 9
2-4主動式功因修正控制模式 12
2-5 非隔離型昇壓式電路 18
2-5-1 以電路穩態分析Boost 轉換器 19
第三章 L6561邊界導通模式之PFC分析 28
3-1邊界導通模式之概要 28
3-2 PFC設計電路規格 30
3-3元件參數設計 33
3-4磁性元件決定 40
3-5具邊界導通模式功因修正模擬及實測比對 43
第四章 傳統隔離型返馳式轉換器分析 48
4-1 傳統隔離型返馳式轉換器之操作模式 49
4-2隔離型返馳式電感電流關係 53
4-3隔離型返馳式輸出電壓漣波關係 55
第五章 加入主動箝位於返馳式轉換器之技術 56
5-1 前言 56
5-2 軟切換電路特性 56
5-3主動箝位返馳式轉換器介紹 59
5-3-1主動箝位返馳式轉換器動作分析 59
5-3-2主動箝位返馳式轉換器參考設計 64
5-4 系統架構圖 72
第六章 主動箝位返馳式系統架構模擬 74
6-1模擬主動箝位返馳式轉換器規格 74
6-2 模擬數據 75
6-3 模擬結果 75
第七章 結論 81
參考文獻 83
附錄A 電路板及實驗設備 85
參考文獻

[1]宋自恆,林慶仁,「功率因數修正電路之原理與常用元件規格」,新電子科技雜誌第217 期.2004年4月號
[2]Daniel W. Hart, 1997, Introduction To Power Electronics, Prentice-Hall.
[3] 方嘉隆,民95,「高效能主動功因修正電路研製」,國立中山大學電機工程系學系碩士論文
[4] ST Microelectronics「L6561, Enhanced Transition Mode Power Factor Corrector」(AN966)
[5] ST Microelectronics「Control loop modelling of L6561-based TM PFC」(AN1089).
[6] EPARC編著「電力電子學綜論」,全華科技圖書股份有限公司,民96年
[7] Bor-Ren Lin; Huann-Keng Chiang; Kao-Cheng Chen;David
Wang ”Analysis, design and implementation of an active clamp flyback converter, Power Electronics and Drives Systems, 2005. PEDS 2005. International Conference on, Volume 1, 16-18 Jan. 2006 Page(s):424 – 429
[8] R. Watson, F. C. Lee, and G. C. Hua, "Utilization of an active-clamp circuit to achieve soft switching in flyback converters", IEEE Transactions on Power Electronic, vol. 11, no. 1, pp. 162-169,1996
[9] Dhaval Dalal ,“Design considerations for active clamp and reset technique” 2001,Texas Instruments incorporated
[10]鄭培璿 編著「電力電子分析與模擬」修訂版,全華科技圖書股
份有限公司,民93年
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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