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研究生:王柔富
研究生(外文):Zou-Fu Wang
論文名稱:高效率高功因FLYBACK轉換器之研製
論文名稱(外文):Design and Implementation of High efficiency and High Power Factor Flyback converter
指導教授:林伯仁
指導教授(外文):Bor-Ren Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:電機工程系碩士班
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:返馳式轉換器定電壓PI控制器主動式功因改善定電流
外文關鍵詞:Constant VoltageConstant CurrentFlyback ConverterPI controlAPFC
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本論文提出具有主動式功因校正電路之返馳式轉換器,得以實現LED理想照明的三大特性:1.高功因改善2.定電壓3.定電流。一般而言,為了改善電力品質,必須具有高功因校正電路,然而一般高功因校正電路之電力轉換效率不高。由實作結果顯示:當輸出功率為66W時,主動式功因返馳式轉換器之功率因數為0.9、電力轉換效率為90%。因此,一部應用定電流控制之電路,可達到高效率、高功率因數的雛型電路可被實現及測試。最後,利用古典控制理論設計PI控制器,由實作結果可知:加入控制器能使轉換器之輸出電壓不受輸入線電壓與負載變動之影響,達到輸出穩壓之性能。
This thesis presents the flyback converter with active power factor corrector technique to achieve the three characteristics of the ideal LED lighing , 1. high power factor 2. constant voltage 3. constant current . Generally, in order to improve the power quality, a high power factor correction circuit is necessarily needed. However, the power efficiency of high power factor correction converters is not high. Notably, it reveals from experimental results that the APFC (active power factor corrector) flyback converter exhibits the power factor of 0.9 and power efficiency of 90% for output power of 66 W . Consequently, a laboratory prototype, which is high efficiency and high power factor, has been built and tested. Constant current control is designed in this circuit. Finally, based on the classical control theory, a PI controller is designed and the experimental results show that output voltage regulation can be achieved despite of the line voltage and load variations.
中文摘要----------------------------------------------------------------------i
英文摘要---------------------------------------------------------------------ii
誌謝------------------------------------------------------------------------iii
目錄-------------------------------------------------------------------------iv
表目錄-----------------------------------------------------------------------vi
圖目錄----------------------------------------------------------------------vii
符號說明----------------------------------------------------------------------x
第一章 緒論-----------------------------------------------------------------1
1.1研究動機與目的 ---------------------------------------------------1
1.2討論L6561跟L6562的差異--------------------------------------------1
1.3研究的介紹--------------------------------------------------------1
1.4論文大綱----------------------------------------------------------2
第二章 PFC的原理與變壓器的設計----------------------------------------------3
2.1 PFC的原理--------------------------------------------------------3
2.1.1功率因數校正的基本原理---------------------------------------3
2.1.2功率因數校正的實現方法---------------------------------------5
2.1.3PF與總諧波失真THD的關係--------------------------------------5
2.1.4功率因數校正方法的分類---------------------------------------6
2.1.5多種功因修正控制法分類---------------------------------------7
2.1.6主動功因校正的控制法則--------------------------------------12
2.2變壓器的基本原理-------------------------------------------------17
2.2.1安培定律(Ampere’s Law)-------------------------------------17
2.2.2法拉第定律(Faraday’s Law)----------------------------------18
2.3選擇高頻功率變壓器的考量-----------------------------------------18
2.3.1功率變壓器的考量--------------------------------------------18
2.3.2設計變壓器應特別注意----------------------------------------18
2.3.3材料確認----------------------------------------------------18
2.3.4繞線方式----------------------------------------------------19
2.3.5CORE的種類--------------------------------------------------20
2.4 返馳式轉換器介紹------------------------------------------------21
2.4.1返馳式轉換器電路原理----------------------------------------21
2.4.2如何設計返馳式隔離電源--------------------------------------28
2.4.3 介紹定電壓定電流-------------------------------------------35
2.5 NCP1014降壓型實驗波形-------------------------------------------37
第三章 電路製作實務的考量--------------------------------------------------40
3.1元件的選用-------------------------------------------------------40
3.1.1開關的選用--------------------------------------------------40
3.1.2二極體的選用------------------------------------------------42
3.2L6562的特性與控制迴路--------------------------------------------42
3.2.1L6562的操作模式----------------------------------------------42
3.2.2L6562的內部說明----------------------------------------------43
3.2.3L6562的控制迴路----------------------------------------------45
3.3返馳式轉換器實驗結果----------------------------------------------47
3.4返馳式轉換器實驗波形----------------------------------------------48
3.5返馳式轉換器效率量測----------------------------------------------55
第四章 實作心得與儀器介紹--------------------------------------------------56
4.1實作週邊設備------------------------------------------------------56
4.2實作心路歷程------------------------------------------------------58
第五章 結論-----------------------------------------------------------------59
參考文獻---------------------------------------------------------------------60
附錄 A ETD鐵心的規格表-------------------------------------------------------63
附錄 B實作硬體電路實體照片---------------------------------------------------64
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