臺灣博碩士論文加值系統

本篇論文首先介紹主動箝位前向式轉換器(active clamp forward converter)的電路動作與兩個開關的盲時(dead time)範圍。由於主變壓器有直流偏壓問題存在，因此特別將主變壓器直流偏壓問題及鐵粉芯飽和問題放入共振電感之設計中。主動箝位前向式轉換器利用兩個功率電晶體開關、外加電感與箝位電容來達到漏感能量的回收與零電壓切換的功能。並且利用主動箝位電路來做磁重置(magnetic reset)，故不需要磁重置繞組，所以責任週期可以大於0.5。本文詳述系統電路中各時間區段的電路動作原理，再利用電腦模擬軟體Pspice及Matlab來加以驗證，最後以實際電路來證實主動箝位前向式轉換器的零電壓切換及共振電感之合理設計。

This thesis introduces the circuit behavior of an active clamp forward converter and the range of dead time between two switches. Since there are the dc bias current problem and core saturation problem in the main transformer, we will consider these problems in the design process of resonant inductor. An active clamp forward converter uses two power MOS-FETs, an additional inductance and a clamp capacitance to recycle the energy of leaking inductance to achieve ZVS. Since we utilize the active clamp circuit to reset magnetic energy, the reset winding became unnecessary and duty cycle can be greater than 0.5.This work not only describes the system circuit behavior on every time stage but also verifies the theory by Pspice and Matlab software. Finally, an prototype active clamp forward converter is built to verify the zero switching and the suitable design of resonant inductor.

中文摘要 i
英文摘要 ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 v
符號檢索 viii
第一章 緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 內容簡介 2
第二章 前向式轉換器 3
2-1 前向式轉換器概述 3
2-2 前向式轉換器原理 3
2-3 前向式轉換器導通模式 4
2-3-1 連續導通模式 4
2-3-2 不連續導通模式 6
2-4 前向式轉換器變壓器與輸出電感設計 8
第三章 主動箝位前向式轉換器 12
3-1 共振原理 12
3-2 High-Side主動箝位前向式轉換器之電路分析 13
3-3 激磁電感電流最大值與最小值計算 25
3-4 Low-Side主動箝位前向式轉換器之電路分析 26
3-5 High-Side、Low-Side主動箝位前向式轉換器的模擬比較 34
3-5-1 Pspice模擬 34
3-5-2 Matlab模擬 38
第四章 主動箝位前向式轉換器電路設計 42
4-1 IC UCC2891簡介 42
4-2 IC UCC2891腳位與外部電路設定 43
4-3 主動箝位前向式轉換器主電路設計 47
第五章 實驗結果與說明 56
第六章 結論 63
附錄 64
參考文獻 80

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