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研究生:陳庠霖
研究生(外文):Hsiang-Lin Chen
論文名稱:應用田口參數設計於交換式電源供應器產品電磁干擾之改善
論文名稱(外文):Application of Taguchi parameter design in the switching power supply products to improve electromagnetic interference
指導教授:黃乾怡黃乾怡引用關係
口試委員:吳建興應國卿黃乾怡
口試日期:20160604
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:工業工程與管理系EMBA班
學門:商業及管理學門
學類:其他商業及管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
中文關鍵詞:田口參數設計傳導放射性電磁干擾
外文關鍵詞:Taguchi parameter designConducted emissionElectromagnetic Interference
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本研究以改善電磁干擾中傳導放射性的部分進行探討。降低電磁干擾之改善成本,進一步優化產品電磁干擾濾波電路之元件參數,不用額外再追加抑制電磁干擾改善對策的零件,避免增加產品的材料成本與生產製造成本,提升產品之競爭力。
本研究是用田口參數設計,以田口方法之實驗設計法則去做實驗規劃,用控制因子做L9 (3^4)內直交表與雜音因子做L4(2^3)外直交表,根據電磁干擾之品質特性來計算信號雜音比,配合反應表、因子效果圖以及變異數分析,找出最佳化參數組合(CX1為0.68uF、LF1為13.6mH 、CY1,CY2為680pF、LF2為5.99mH)。4個控制因子的影響力排序為X電容、LF1共模電感、Y電容、LF2共模電感。計算出預測的信號雜音比及95%信賴區間,計算信賴區間火線的結果為 -32.39 ~ -32.69和中性線的是 -32.05 ~ -32.67。證實了實驗的結果,火線的實際信號雜音比為 -32.56和中性線的是 -32.44,研究發現,火線及中性線的實驗結果落在95%的信賴區間內,並驗證確認實驗的可靠性。
Technological innovation and product compact size is the trend of technological development. Power supply due to some type of high frequency switching technology can reduce the size of the product. But the performance of this technology will change the electromagnetic interference (EMI) is not good, therefore will face improved EMI problems. This study was discussed to improve the section of conducted emission of the EMI. Switching power supplies if can not pass the customer want to sell the country EMI specification limits. The product can not be sold in the local market. Reduce to improve electromagnetic interference costs, further optimize the EMI filter circuit component parameters of the product, no additional components increase to improve EMI. To avoid increasing the cost of materials and manufacturing cost of the products, enhance the competitiveness of the products.
This study is used Taguchi parameter design. Experimental design rule Taguchi method to experiment planning. Use the control factor make L9(34) orthogonal array of internal and the noise factor make L4(23) orthogonal array of external. Calculating a signal to noise ratio (SN) based on the quality characteristics of EMI with the response table, main effects plot and analysis of variance. Find the best combination of parameters. The result is the best ways to improve EMI filter parameter settings (CX1 is 0.68uF, LF1 is 13.6mH,
CY1 and CY2 is 680pF, LF2 is 5.99mH). Four control factors influence the sort of X capacitors, LF1 (common mode choke), Y capacitors, LF2 (common mode choke). Finally, calculate the predicted signal to noise ratio and 95% confidence interval. The results of calculate the confidence interval the line is -32.39 ~ -32.69 and the neutral is -32.05 ~ -32.67. The results of confirmed the experiment, the line actual signal to noise ratio is -32.56 and the neutral is -32.44. The study found that the line and neutral experimental results are fall within the 95% confidence interval and verify the reliability of the confirmation experimental.
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究目的 3
1.4 研究範圍與限制 4
1.5 論文架構 4
第二章 文獻探討及回顧 6
2.1 改善濾波器元件 6
2.2 改善開關元件切換時機 10
2.3 改善設計濾波器元件參數之方法 11
第三章 研究流程與方法 14
3.1 研究流程 14
3.2 測試規範 16
3.3 傳導性電磁干擾設備 19
3.4 傳導性電磁干擾之分類 25
3.5雜訊之抑制方法 28
3.6實驗規劃 30
第四章 案例分析 37
4.1 執行實驗與蒐集資料 37
4.2 資料分析 40
第五章 結論 49
5.1 結果與討論 49
5.2 研究貢獻 50
5.3未來研究建議 51
參考文獻 52
附錄 54
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2.朱華煌,反馳式電源轉換器電磁干擾之對策,碩士論文,逢甲大學資訊電機工程研究所,台中,2010。
3.林銍鴻,共模電感器的寄生電容對於電磁干擾的影響,碩士論文,輔仁大學電子工程研究所,臺北,2009。
4.陳時聖,變感式EMI電源濾波器之設計與製作,碩士論文,明新科技大學電機工程研究所,新竹,2009。
5.陳清祥,應用田口參數設計於電子產品電磁干擾之改善,碩博士論文,台北科技大學工業工程與管理研究所,台北,2016。
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7.舒予,以軟體近似法分離傳導性EMI之共模與差模雜訊及濾波器設計,碩士論文,輔仁大學電子工程研究所,臺北,2003。
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9.蔡懷進,EMI濾波器與功因修正電路整合設計,碩士論文,中山大學電機工程研究所,高雄,2000。
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11.蘇欣龍,低成本的共模及差模檢知電路及電源濾波器設計的軟體化,碩士論文,中山大學電機工程研究所,高雄,2000。
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16.Wang Shuo , Lee F. C. , Odendaal W. G. , "Cancellation of capacitor parasitic parameters for noise reduction application, " IEEE Transactions on Power Electronics, 2006,Vol. 21, No. 4, pp. 1125-1132.
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