臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要目的為以數位控制實現高功率因數、高效率及低諧波之無橋降壓-昇壓功率因數修正器，利用整流過後的輸入電壓來判斷昇壓、降壓的模式轉換，並使用平均電流法來達到功率因數修正之目的。此架構利用昇壓模式來改善當輸入電壓低於輸出電壓時，降壓型功率因數修正器無法正常工作，使得輸入電流為零，造成較差的總諧波失真與功率因數的問題，並因輸出電壓低於輸入電壓峰值，可以使用耐壓較小的輸出電容，增加功率密度。
本架構以數位信號處理器控制，製作500 W無橋降壓-昇壓功率因數修正器，實驗結果其滿載效率最高可達95.6 %。

This thesis is focused on design and implementation of a bridgeless buck-boost power factor corrector to achieve a high power factor, low input current harmonics, with digital control to determine the transition between boost and buck modes in ac voltage after rectifier and use average-current mode control. This circuit topology uses boost circuit tranfer to solve the conduction angle issue of buck PFC for improving total harmonic distortion and raising power factor. This circuit topology has low output voltage. Therefore, the sizes of output capacitance can be smaller and the power density can be higher. A 500 W digital-controlled bridgeless buck-boost power factor corrector is built to fulfill the average-current mode control. According to the experimental results, the peak efficiency under full-load condition can be up reach to 95.6 %.

摘　要 i
Abstract ii
誌　謝 iii
目　錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究動機及目的 1
1.2 論文內容架構簡述 2
第二章 無橋降壓-昇壓功率因數修正器 3
2.1 總諧波失真與功率因數之定義 3
2.2 功率因數修正器之控制模式 5
2.2.1 峰值電流控制法 5
2.2.2 平均電流控制法 7
2.2.3 箝位電流控制法 8
2.2.4 磁滯電流控制法 9
2.3 無橋降壓-昇壓功率因數修正器 10
2.3.1 無橋降壓-昇壓功率因數修正器架構 10
2.3.2 無橋降壓-昇壓功率因數修正器動作時序 13
第三章 電路參數設計 19
3.1 電路設計規格 19
3.2 功率元件設計 19
3.2.1 整流二極體選擇 19
3.2.2 功率二極體與功率開關 20
3.2.3 儲能電感設計 20
3.2.4 輸出電容選擇 21
3.3 取樣電路設計 21
3.3.1 輸入電壓取樣電路 21
3.3.2 輸出電壓取樣電路 22
3.3.3 電感電流取樣電路 23
第四章 數位控制介紹與設計 24
4.1 數位控制介紹 24
4.2 數位化無橋降壓-昇壓功率因數修正器 25
4.2.1 ePWM模組 26
4.2.2 ADC模組 27
4.2.3 轉換模式區間設計 28
4.3 系統程式流程規劃 31
4.3.1 初始化設定 31
4.3.2 軟體中斷服務副程式 32
4.3.3 系統控制流程 33
第五章 實驗結果 35
5.1 無橋降壓-昇壓型功率因數修正器波形 35
5.2 無橋降壓-昇壓型功率因數修正器數據 43
第六章 結論與未來展望 46
6.1 結論 46
6.2 未來展望 46
參考文獻 48

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