臺灣博碩士論文加值系統

傳統轉換器開關皆是硬式功率開關作切換，但功率開關在截止與導通切換時，會產生電壓/電流突波，造成開關切換損失，使效率下降及開關元件承受應力上升，且開關容易損壞。本論文以零電流轉移升壓式轉換器研製柔切式升壓型蓄電池充電器，具有零電流轉移之充電器，在電路設計上，將共振槽設計於非主要能量流經回路，降低電路傳導損失，並設計兩個開關，使電路具有定頻控制，能在共振時進行切換，降低開關須承受應力與切換損失及電磁干擾，提升充電效率。
本論文以兩個開關導通情形，分析電路作工原理及操作模式，建立等效電路，設計共振時最佳元件參數。由實驗結果驗證，本論文提出之蓄電池充電器具有柔性切換及定頻控制，其最大效率為98.5%。

Traditional converter switch is used of hard-switching power switch. However, there is a voltage and/or current surge while the power switch operated at the switching-on/cut-off situation. It will cause the switching loss to lower the efficiency, and the switch-component stress upper to be easily broken. This thesis adopts the zero-current-transition boost converter to implement the soft-switching boost converter for battery chargers. The resonance tank is designed in the non-essential energy loop to reduce the conduction losses, and two switches designed of the circuit to have a fixed frequency control. It will be switched in the circuit of resonance to lower the stress of the switch-component, the electromagnetic interference and enhance the charging efficiency.
This thesis is to study the theory of circuit and operation modes in the two-switch conduction situation, construct the equivalent circuit and design the parameter value of switch-component. By experiment, battery chargers proposed with soft-switching and fixed-frequency control, the maximum efficiency reaches 98.5%。

中文摘要 I
英文摘要 II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的與背景 2
1.3 章節架構 3
第二章 傳統脈波寬度轉換器 5
2.1 線性電壓調整器 5
2.2 切換式轉換器 6
2.3 傳統脈波寬度轉換器(PWM) 10
2.4 升壓式轉換器 11
2.4.1 電路操作原理分析 12
第三章 柔性切換轉換器 19
3.1 柔性切換(Soft Switching)技術 19
3.2 半共振式轉換器(QRC) 20
3.2.1 零電流切換半共振式升壓式轉換器(ZCS-QRC) 24
3.3 零電流、零電壓切換脈波寬度調變轉換(ZCS/ZVS-PWM) 26
3.3.1 零電流切換脈波寬度調變(ZCS-PWM)升壓式轉換器 26
3.4 零電壓、零電流轉移轉換器(ZVT/ZCT) 28
3.4.1 ZCT升壓式轉換器 29
第四章 柔切式升壓型蓄電池充電器電路分析 31
4.1 柔切式升壓型蓄電池充電器電路介紹 31
4.2 柔切式升壓型蓄電池充電器電作原理 32
4.3 柔切式升壓型蓄電池充電器正規化電壓增益 43
第五章 柔切式升壓型蓄電池充電器設計 46
5.1充電器各元件設計 46
5.2濾波元件設計 47
5.2.1濾波電感 之設計 48
5.2.2濾波電容 設計 49
5.3共振元件設計 50
5.4電晶體開關與二極體選擇及驅動訊號設計 51
第六章 模擬與實測 53
6.1柔切式升壓型蓄電池充電器之模擬與實測 53
6.2充電電壓、充電電流與效率之變化曲線 64
第七章 結論與未來研究方向 67
7.1結論 67
7.2未來研究方向 67
參考文獻 69

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