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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:崔正文
研究生(外文):Cheng-Wen Tsui
論文名稱:應用於準諧振返馳轉換器之波谷偵測技術
論文名稱(外文):Valley-Detection Technique for Quasi-Resonance Flyback Converter
指導教授:林長華林長華引用關係
指導教授(外文):Chang-Hua Lin
口試委員:林長華
口試委員(外文):Chang-Hua Lin
口試日期:2015-07-31
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:電機工程學系(所)
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:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:準諧振波谷偵測準諧振返馳轉換器波谷偵測
外文關鍵詞:Valley-Detection Technique for Quasi-ResonanceQuasi-Resonance Flyback ConverteValley-Detection
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本論文提出應用於準諧振返馳轉換器之波谷偵測技術,可針對不同負載條件選擇不同的波谷位置進行切換,同時也改善輕載時,切換頻率升高而造成切換損失增加的缺點。相較於傳統電流模式之硬式切換,本研究的轉換效率較佳。其次,利用所提出的切換控制技術實際製作一部輸出功率為20W,輸入電壓範圍90~265Vac,輸出電壓為12Vdc的準諧振返馳式轉換器。最後,在全區輸入電壓及負載25%、50%、75%與100%的四點平均轉換效率可達80%以上,完全符合DoE 外接式電源供應器規範的要求。
In this thesis, a valley detection technique applied for quasi-resonant flyback converter is proposed, which not only can set a reasonable switching timing according to various loading conditions, but also improve the switching losses resulted from the increased switching frequency at light load. Comparing with the traditional hard-switching under current mode control has better conversion efficiency. In addition, a quasi-resonant flyback converter is implemented by using the proposed valley detection technique, whose specifications including output power of 20W, input voltage ranges from 90-265Vac, and output voltage of 12Vdc. Finally, the measured four-point average conversion efficiency can achieve 80% under 25%, 50%, 75% and 100% load in full region of the input voltage, as well as meet the specification requirement of the DoE level V.
中文摘要 I
英文摘要 II
誌 謝 III
目 錄 IV
圖 目 錄 VII
表 目 錄 X
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究背景與現況 2
1.3 論文架構 5
第二章 準諧振切換與波谷偵測的原理 6
2.1 前言 6
2.2 返馳式轉換器的定頻電流模式控制原理 6
2.2.1 定頻電流模式控制 Mode I 9
2.2.2 定頻電流模式控制 Mode II 11
2.2.3 定頻電流模式控制 Mode III 13
2.3 準諧振切換與波谷偵測的原理 16
2.3.1 準諧振切換與波谷偵測的原理 Mode I 18
2.3.2 準諧振切換與波谷偵測的原理 Mode II 19
2.3.3 準諧振切換與波谷偵測的原理 Mode III 21
2.3.4 準諧振切換與波谷偵測的原理 Mode IV 23
2.3.5 準諧振切換與波谷偵測的原理 Mode III-1 24
2.4 準諧振切換與波谷偵測的控制方法 26
2.4.1 準諧振頻率起始的1/4週期的偵測的方法 32
2.4.2 準諧振到達波谷偵測的方法 33
2.4.3 準諧振波谷選擇的方法 35
2.4.4準諧振波谷選擇方法的分析 37
第三章 準諧振切換與波谷偵測的電腦模擬結果 41
3.1 系統模擬條件 41
3.2 準諧振切換與波谷偵測的模擬結果 42
3.2.1 準諧振切換於第一個波谷模擬結果 42
3.2.2 準諧振切換於第二個波谷模擬結果 44
3.2.3 準諧振切換於第三個波谷模擬結果 45
3.2.4 準諧振切換於第四個波谷模擬結果 47
第四章 實驗結果 48
4.1 前言 48
4.2 實測結果 50
4.2.1 輸入電壓為90Vac/60HZ、輸出電壓為12Vdc/20W實測 51
4.2.2 輸入電壓為115Vac/60HZ、輸出電壓為12Vdc/20W實測 51
4.2.3 輸入電壓為90Vac/50HZ、輸出電壓為12Vdc/20W實測 52
4.2.4 輸入電壓為230Vac/50HZ、輸出電壓為12Vdc/20W實測 53
4.3 準諧振切換在波谷的波形 54
4.3.1 準諧振切換在第一個波谷的波形 54
4.3.2 準諧振切換在第二個波谷的波形 55
4.3.3 準諧振切換在第三個波谷的波形 56
4.3.4 準諧振切換在第四個波谷的波形 57
4.4 輸入電壓115 Vac 切換到 230 Vac與100% 負載波形圖 58
第五章 結論與未來展望 62
5.1 結論 62
5.2 未來展望 62
參考文獻 64
[1] C. W. Tsui, “Valley-detection device for quasi-resonant switching and method using the same” United States Patent : Patent No.:US8659915B2
[2] G. B. Koo, S. C. Moon, J. T. Kim, “A new valley-detection method for the quasi-resonance switching” in Proc. APEC’2010, PP. 540 – 543
[3] G. A. Karvelis, S. N. Manias, “Analysis and design of a flyback zero-current switched quasiresonant AC/DC converter” Electric Power Applications, IEE Proceedings, vol. 144, no. 6, pp. 401-408, Nov. 1997
[4] C. Zhang, W. H. M. Langeslag, “SELF-OSCILLATING SWITCHED MODE CONVERTER WITH VALLEY DETECTION” United States Patent : Patent No.:US008193797B2
[5] G. A. Karvelis, S. N. Manias, “Fixed frequency buckboost zero-voltage-switched quasiresonant converter”, IEE Proc.B, vol. 142, no. 5, pp. 289-296, Sept. 1995
[6] C. P. Basso, “Switch-Mode Power Supply Spice Cookbook” p.127-134, 20
[7] V. Vorperian, “Simplified Analysis of PWM Converters Using Model of PWM Switch Part I (CCM) and Part II (DCM),” IEEE Trans. Aerospace and Elect. Syst. vol. 26, no. 3, May 1990.
[8] R, W, Erickson, “Fundamentals of Power Electronics”, Kluwer Academic Publishers, 2001.
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