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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:劉彥均
研究生(外文):Liu, Yen-chun
論文名稱:具低環路電流之寬範圍輸入全橋相移轉換器研製
論文名稱(外文):Development of a Wide Input Voltage Range Full-Bridge Converter with Low Circulating Current
指導教授:林伯仁
指導教授(外文):Lin, Bor-Ren
口試委員:江煥鏗林志鴻
口試委員(外文):CHIANG, HUANN-KENGLIN, CHIH-HONG
口試日期:2021-07-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:電機工程系
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:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:118
中文關鍵詞:全橋相移式轉換器環路電流零電壓切換
外文關鍵詞:full-bridge phase-shift converterfreewheeling currentzero voltage switching
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目錄
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
符號說明 xiii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究內容 2
1.3 論文綱要 3
第二章 交換式轉換器原理與相關技術介紹 4
2.1 硬性切換技術 4
2.2 柔性切換技術 4
2.3 交流開關控制技術[3] 5
2.4 半橋LLC諧振式轉換器 6
第三章 全橋相移式轉換器之架構與分析 9
3.1 全橋相移式轉換器 9
3.2 相移控制技術 9
3.3 全橋相移式轉換器動作原理分析 11
3.3.1 [動作模式一](t0 ~ t1) 13
3.3.2 [動作模式二](t1 ~ t2) 13
3.3.3 [動作模式三](t2 ~ t3) 14
3.3.4 [動作模式四](t3 ~ t4) 14
3.3.5 [動作模式五](t4 ~ t5) 15
第四章 改善環路電流之寬範圍輸入全橋相移分析與控制 16
4.1 電路架構介紹 16
4.1.1 一次側電路概念 17
4.1.2 二次側電路概念 17
4.1.3 史密特觸發電路 18
4.2 小全橋模式電路工作原理分析 19
4.2.1 [動作模式一](t0 ~ t1) 22
4.2.2 [動作模式二](t1 ~ t2) 23
4.2.3 [動作模式三](t2 ~ t3) 24
4.2.4 [動作模式四](t3 ~ t4) 26
4.2.5 [動作模式五](t4 ~ t5) 27
4.2.6 [動作模式六](t5 ~ t6) 28
4.3 大全橋模式電路工作原理分析 29
4.3.1 [動作模式一](t0 ~ t1) 32
4.3.2 [動作模式二](t1 ~ t2) 33
4.3.3 [動作模式三](t2 ~ t3) 34
4.3.4 [動作模式四](t3 ~ t4) 36
4.3.5 [動作模式五](t4 ~ t5) 37
4.3.6 [動作模式六](t5 ~ t6) 38
第五章 電路元件分析與設計 40
5.1 電器規格 40
5.2 電路參數設計與元件選用 40
5.2.1半橋LLC諧振式轉換器之變壓器及諧振槽設計 41
5.2.2 全橋相移變壓器及諧振槽之設計 49
5.2.3 輸出濾波電感設計 54
5.2.4 功率開關元件設計與選用 54
5.2.5 輸出整流二極體設計與選用 55
5.2.6 輸出濾波電容設計與選用 58
5.2.7 交流開關設計與選用 59
第六章 損耗分析與效率預估 61
6.1 全橋相移變壓器損耗分析 61
6.2 半橋LLC轉換器之變壓器損耗分析 63
6.3諧振電感LR、Lr損耗 64
6.4 輸出濾波電感損耗分析 66
6.5 功率開關損耗分析 68
6.6 輸出整流二極體損耗分析 68
6.7 交流開關損耗分析 69
6.8 電路效率預估 69
第七章 模擬與實驗數據結果 72
7.1 電路實作規格 72
7.2 PSIM模擬波形結果 74
7.3 電路實測波形結果 85
第八章 結論與未來展望 96
8.1 結論 96
8.2 未來展望 96
參考文獻 98


參考文獻
[1]B. R. Lin, G. Y. Wu, H. K. Chiang, and H. S. Syu, "Hybrid full-bridge converter with low switching loss and freewheeling current," Proc. of IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), pp. 1079-1083, 2017.
[2]吳義利,2018,切換式電源轉換器,第三版,文笙書局,台北。
[3]Datasheet, 2016 "TI designs low-cost AC solid-state relay with MOSETs," Texas Instruments, USA.
[4]B. R. Lin and C. L. Huang, "Analysis and implementation of a dual-output LLC resonant converter, "International Journal of Electronics, vol. 96, no. 7, pp. 733-747, 2009.
[5]B. R. Lin, W. R. Yang, J. J. Chen, C. L. Huang, and M. H. Yu, "Interleaved LLC series converter with output voltage doubler," Proc. of IEEE International Power Electronics Conference(ECCE), pp. 92-98, 2010.
[6]B. Yang, F. C. Lee, A. J. Zhang, and G. Huang, "LLC resonant converter for front end DC/DC conversion," Proc. of IEEE Applied Power Electronics Conference (APEC), pp. 1108-1112, 2002.
[7]X. Ruan and Y. Yan, "Soft-switching techniques for PWM full bridge converters," Proc. of IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC), vol. 2, pp. 634-639, 2000.
[8]J. A. Sabate, V. Vlatkovic, R. B. Risley, F. C. Lee, and B. H. Cho, "Design considerations for high-voltage high-power full-bridge zero-voltage-switched PWM converter," Proc. of IEEE Applied Power Electronics Conference (APEC), pp. 275-284, 1990.
[9]Datasheet, 2013, "BiCMOS Advanced Phase-Shift PWM Controller Check for Samples: UCC1895, UCC2895, UCC3859," TEXAS INSTRUMENTS, USA
[10]Datasheet, 2010, "Ferrite material characteristics - ferrite cores," TDK, Japan.
[11]Datasheet, 2010, "Ferrite for switching power supplies - E cores," TDK, Japan.
[12]Datasheet, 2014, "Power MOSFET STF15N95K5," STMicroelectronics, USA.
[13]Datasheet, 2011, "Turbo 2 ultrafast high voltage rectifier STTH15R06," STMicroelectronics, USA.
[14]Datasheet, 2019, "Power schottky rectifier STPS30SM100S," STMicroelectronics, USA.
[15]Datasheet, 2007, "Hight frequency secondary rectifier STTH2003CT," STMicroelectronics, USA.
[16]Datasheet, 2011, "Magnetic powder cores," Chang Sung, KOREA.
[17]戴正杰,2017,應用於高輸入電壓之全橋相移轉換器研製,國立雲林科技大學,碩士論文。
[18]吳冠毅,2018,具低環路電流之模組化全橋相移式轉換器研製,國立雲林科技大學,碩士論文。
[19]張紀偉,2019,具寬範圍輸入全橋相移式轉換器之分析與研製,國立雲林科技大學,碩士論文。

電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20260722)
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