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研究生:賴奐旭
研究生(外文):Huan-syu Lai
論文名稱:非線性轉換比降壓型功率因數修正器之研製
論文名稱(外文):Study and Implementation of a Non-linear Gain Buck Power Factor Corrector
指導教授:羅有綱邱煌仁
指導教授(外文):Yu-Kang LoHuang-Jen Chiu
口試委員:羅有綱邱煌仁
口試委員(外文):Yu-Kang LoHuang-Jen Chiu
口試日期:2014-01-16
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:電子工程系
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:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:97
中文關鍵詞:箝位電流控制法降壓型功率修正因數非線性轉換比
外文關鍵詞:Clamp current mode controlbuck PFCnonlinear gain
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本論文主要研製一操作於箝位電流模式之非線性轉換比降壓型功率因數修正器,傳統線性轉換比降壓型功率因數修正器使用箝位電流模式,在寬範圍輸入且kS固定的情況下,無法同時滿足低壓輸入及高壓輸入均有好的功率因數值與總電流諧波失真值。本論文透過電路架構的改變,使其可在寬範圍輸入情況下均能有好的功率因數值與總電流諧波失真值;此外,箝位電流模式控制可使電感電流在一線週期內同時操作在連續導通模式與不連續導通模式,降低功率開關之導通損失。本論文透過模擬軟體Simplis進行電路模擬及損耗分析,最後設計並實現一輸出功率65 W的非線性降壓型功率因數修正器,其輸出規格為48 V/1.36 A,輸入範圍則是90 VAC ~ 264 VAC,切換頻率為65 kHz,滿載效率最高可達91.83%,總諧波失真符合IEC 61000-3-2 Class C規範。
The aim of this thesis is to investigate and implement a nonlinear-gain buck power factor corrector (PFC) with clamping current mode control. The traditional buck PFC with clamping current mode control of fixed kS factor cannot obtain high power factor (PF) and low total harmonic distortion (THD) in the case of universal input. On the other hand, the nonlinear-gain buck PFC presented in this thesis solves this problem by modifying the power-stage circuit. Moreover, the clamping current mode control allows the inductor current to operate under both continuous and discontinuous conduction modes in a line cycle, and thus the switch conduction loss is reduced. The circuit simulations and loss analysis are performed by Simplis. Finally, a 65-W nonlinear-gain buck PFC prototype with an output of 48 V/1.36 A and switching frequency of 65 kHz was built to verify the theoretical analysis. The efficiency of the tested prototype reaches 91.83% at full load. Also the THD of the line current meets the regulations of IEC 61000-3-2 Class C.
摘 要 I
Abstract II
誌 謝 III
目 錄 IV
圖目錄 V
表目錄 IX
第一章 緒 論 1
1.1 研究背景 1
1.2 論文大綱 2
第二章 採用箝位電流模式控制之 傳統降壓型功率因數修正原理 3
2.1 降壓型功率因數修正器介紹 3
2.2 箝位電流模式原理分析 5
2.3 降壓型功率因數修正器動作分析 7
2.4 降壓型功率因數修正器控制狀態分析 14
2.5 小結 24
第三章 非線性轉換比降壓型功率因數修正器架構與原理 25
3.1 非線性轉換比降壓型功率因數修正器介紹 25
3.2 非線性轉換比降壓型功率因數修正器動作分析 26
3.3 非線性轉換比降壓型功率因數修正器控制狀態分析 34
3.4 線性與非線性轉換比比較 41
3.5 小結 46
第四章 降壓型功率因數修正器設計流程 48
4.1 電路規格制定 48
4.2 電流分析 48
4.3 功率元件設計 53
4.4 控制電路設計 58
第五章 實驗數據與實驗結果 61
5.1 電路模擬 61
5.2 損耗模擬 63
5.3 實際波形 66
第六章 結論與未來展望 78
6.1 結論 78
6.2 未來展望 79
參考文獻 80
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8. 13.李孟訓、周建男、林俞君,2006,休閒農場之服務品質、關係品質與顧客忠誠度之關聯性研究,農業經濟半年刊, 80期:125-168。
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