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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳柏亘
研究生(外文):CHEN, BO-XUAN
論文名稱:具有混合切換模式控制之全橋轉換器之輕載效率改善
論文名稱(外文):Light-load Efficiency Improvement of Full-Bridge Converter with Hybrid Switching-Mode Control
指導教授:賴炎生
指導教授(外文):LAI, YEN-SHIN
口試委員:賴炎生歐勝源陳文杰
口試委員(外文):LAI, YEN-SHINOU, SHENG-YUANCHEN, WEN-CHIEH
口試日期:2023-06-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:電機工程系電力電子產業碩士專班
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:2023
畢業學年度:111
語文別:中文
論文頁數:49
中文關鍵詞:全橋轉換器混合切換模式控制輕載效率零電壓切換
外文關鍵詞:Full bridge ConverterHybrid controlLight-load efficiencyZero-voltage switching
相關次數:
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本論文主要研製混合式控制全橋轉換器,為了改善傳統相移式全橋轉換器於輕載時因環流損失導致效率不佳問題,本論文使用混合切換模式控制方式;在待機時使用Burst控制,輕載時使用PWM控制,重載時使用相移控制。本論文利用TI的數位晶片TMS320F28335作為控制器,所研製之轉換器規格為輸入電壓為400 Vdc,開關切換頻率為100 kHz,輸出為48 Vdc/10 A,輸出功率為480 W。
實驗結果顯示,使用混合切換模式控制的方法與傳統相移式全橋轉換器相比,可有效的改善待機時及輕載下的效率。待機時效率可提高13.49%效率;輕載時效率可提高4.66%效率。在50%負載下最高效率為93.2%及滿載時效率為95.1%。

This thesis mainly develops a full-bridge converter with hybrid switch control. In order to improve the light load efficiency of the traditional phase-shift full-bridge converter due to the loss of circulation when light load, a hybrid control method is proposed with burst control when standby, PWM control when for light loads, and phase shift control is for heavy loads.In this thesis, TI’s digital chip TMS320F28335 is used as the controller. The specifications of the developed converter are 400 Vdc input voltage, 100 kHz switching frequency, 48 Vdc/10 A output, and 480 W output power.
The experimental results show that compared with the traditional phase-shift full-bridge converter, the hybrid control method can effectively improve the efficiency at standby load and light load. The efficiency of standby can be increased by 13.49% and the efficiency of light load can be increased by 4.66%. The highest efficiency is 93.2% at 50% load and the efficiency at full load is 95.1%.

摘 要i
ABSTRACTii
致謝iv
目 錄v
圖目錄vii
表目錄ix
第一章 緒論1
1.1研究背景與動機1
1.2研究目的4
1.3內容大綱5
第二章 全橋轉換器元件及模擬6
2.1 全橋轉換器的設計6
2.1.1 功率開關元件選用6
2.1.2 箝位二極體選用7
2.1.3 高頻變壓器設計8
2.1.4 零電壓切換條件與諧振電感設計10
2.1.5 輸出電感器設計11
2.1.6 輸出電容器的選用12
第三章 混合切換模式控制與分析13
3.1混合切換模式控制與損失分析13
3.1.1Phase shift mode損失分析14
3.1.2PWM mode損失分析18
3.1.3Burst mode損失分析22
3.2控制器設計22
3.3程式流程26
3.4電流偵測電路27
第四章 實驗結果28
4.1全橋轉換器之電路規格28
4.2全橋轉換器之結果實測29
第五章 結論與未來展望44
5.1結論 44
5.2未來展望44
參考文獻 45
符號彙編 48
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https://www.tdk-electronics.tdk.com/inf/80/db/fer/pq_26_20.pdf
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[25]Datasheet, INA293, TI, 2019.
https://www.ti.com/lit/gpn/ina293

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