臺灣博碩士論文加值系統

本論文將主動箝位技術運用在Zeta 轉換器與Zeta-Flyback 轉換器之分析與製
作。傳統Zeta 電路為了抑制功率元件開關切換時所造成的電壓、電流湧流，所以
會加上RCD Sunbber 電路，但在RCD Sunbber 電路上由於是使用被動元件所以損
失較大，而且傳統的硬切方式也會造成較大的切換損失及導通損失。因此本論文
提出主動箝位的技術，使用主動箝位技術，可以吸收儲存變壓器漏感上的能量，
故可降低突波電壓，由於突波電壓的降低故可降低主開關上之應力。
除此之外，更可利用主動箝位技術電路來達到零電壓的導通，以降低開關的
切換損失。而Zeta-Flyback 轉換器比Zeta 電路多一個二極體及一些銅線，就能承
受更大的瓦數，能以較少的成本再把瓦數向上提升。
最後以設計實例完成一個輸入AC110V，輸出為12V/20A，最高效率為88%的
Zeta-Flyback 電源轉換器，以實驗結果驗證理論分析

This thesis presents the analysis, design and implementation of an active-clamp
Zeta converter and Zeta-Flyback converter. Adding RCD snubber circuit in the
conventional Zeta converter can restrain spike voltage and spike current. In the
conuention hard switching conuerters, the main drawbacks are large switching and
conduction losses. Theactive clamp technique applied ti Zeta converters is discussed in
this thesis. The active-clamp technique is advanced by the thesis. Using active-clamp
technique can absorb the energy stored in the leakage inductance of transformer. So it
reduces the voltage and stress of power switchies. In addition, the proposed circuit can
achieve zero voltage switching(ZVS) turn on.
Finally experimental results are presented to verify the circuit performance of the
Zeta-Flyback converter.

中文摘要
英文摘要
致謝
目錄
表目錄
圖目錄
符號說明
第一章 導論 --------------------------------------------------------------------------------------1
1-1 研究背景與動機-------------------------------------------------------------------1
1-2 電源轉換器簡介-------------------------------------------------------------------1
1-3 論文大綱----------------------------------------------------------------------------3
第二章 變壓器設計-------------------------------------------------------------------------------4
2-1 變壓器介紹--------------------------------------------------------------------------4
2-2 鐵心的基本認識-------------------------------------------------------------------5
2-3 常用鐵心材料介紹與選擇-------------------------------------------------------7
2-4 鐵心架構對漏感、氣隙的探討---------------------------------------------------7
2-5 線圈選擇----------------------------------------------------------------------------8
2-6 變壓器損耗降低方法-------------------------------------------------------------8
2-6-1 降低鐵損方法--------------------------------------------------------------9
2-6-2 降低銅損方法--------------------------------------------------------------9
2-7 變壓器的噪音與抑制的方法---------------------------------------------------10
2-8 設計變壓器注意事項------------------------------------------------------------10
2-9 變壓器的設計流程圖------------------------------------------------------------11
第三章 柔性切換技術--------------------------------------------------------------------------12
3-1 簡介---------------------------------------------------------------------------------12
3-2 柔切技術應用----------------------------------------------------------------------12
3-2-1 降低切換損失------------------------------------------------------------13
3-2-2 降低電壓、電流湧流-----------------------------------------------------13
3-3 柔性切換的方式------------------------------------------------------------------14
3-4 主動箝位技術---------------------------------------------------------------------16
v
第四章 非隔離切換式轉換器分類-----------------------------------------------------------18
4-1 轉換器介紹------------------------------------------------------------------------18
4-2 非隔離型Zeta 電路介紹---------------------------------------------------------19
4-3 元件選擇---------------------------------------------------------------------------21
4-3-1 橋式整流器---------------------------------------------------------------21
4-3-2 輸入濾波電容器---------------------------------------------------------21
4-3-3 輸出電感器介紹與設計-------------------------------------------------22
4-3-4 輸出電感器設計---------------------------------------------------------23
第五章 主動箝位之隔離型Zeta-Flyback 式轉換器----------------------------------------24
5-1 電路動作分析---------------------------------------------------------------------25
5-2 Zeta-Flyback 轉換器設計流程------------------------------------------------39
5-3 Zeta-Flyback 轉換器實驗結果------------------------------------------------42
5-4 實驗波形---------------------------------------------------------------------------43
5-4-1 量測電路效率------------------------------------------------------------51
5-4-2 實際電路圖---------------------------------------------------------------52
第六章 主動箝位之隔離型Zeta 二組並聯轉換器-----------------------------------------53
6-1 Zeta 二組並聯轉換器電路分析------------------------------------------------54
6-2 Zeta 二組並聯轉換器設計流程------------------------------------------------68
6-3 Zeta 二組並聯轉換器實驗結果------------------------------------------------71
6-4 實驗波形---------------------------------------------------------------------------72
6-4-1 量測電路效率------------------------------------------------------------80
6-4-2 實際電路圖---------------------------------------------------------------81
第七章 結論與未來展望-----------------------------------------------------------------------82
參考文獻-------------------------------------------------------------------------------------------83

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