臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要研製一台180W/19V薄型化雙變壓器外接式電源供應器。首先利用MATHCAD模擬軟體，針對品質因數(Q)、K因子及特性阻抗(Zo)進行討論，並分析與探討其轉移函數曲線。
電路架構由兩級電路所組成，前級穩壓電路使用邊界模式功率因數修正器，以提高功率因數與降低電流諧波，而後級DC-DC轉換器架構則為LLC半橋式串聯諧振轉換器，配合零電壓切換減少一次側切換損耗與同步整流技術減少二次側導通損。採用雙變壓器之優點為變壓器可均分輸出負載電流，分散變壓器體積，並易於實現電源供應器高功率密度之要求。藉由設定諧振頻率及特性阻抗，可計算出各元件之値。最後實作一台輸出規格為19 V/9.47 A之雙變壓器外接式電源供應器，除了將實測結果和理論值相互印證之外，並研擬未來研究方向。

This thesis focuses on the study and implementation of a 180-W/19-V low-profile dual-transformer external power supply. First the MATHCAD simulation software is used to discuss the quality factor (Q), K factor and characteristic impedance (Zo). Also the transfer function of the voltage gain is derived and analyzed.
The presented converter consists of two power stages. A boundary conduction mode (BCM) power factor corrector (PFC) is used as the pre-regulator for raising efficiency and improving the input power factor (PF). A half-bridge series resonant converter (SRC) of LLC type with secondary synchronous rectification (SR) is adopted as the DC-DC conversion stage. Switching losses on the primary switches and conduction losses on the secondary rectifiers can be significantly reduced. The advantages of the two-transformer topology are the inherent load current sharing, reduced transformer sizes, and feasibility for high power density requirement. From the specified resonant frequency and characteristic impedance, the circuit components can be calculated. Finally, a two-transformer LLC-type SRC with an output voltage of 19 V and an output current of 9.47 A is realized. Theoretical analyses are verified with the experimental results. Also future works for this research are included.

摘　要 I
Abstract II
誌　謝 III
目　錄 IV
圖索引 VI
表索引 XI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 內容大綱 2
第二章 主動式功率因數修正器原理簡介 3
2.1 功率因數的定義 3
2.2 升壓型功率因數修正器之電路架構 8
2.3 功率因數修正技術的控制模式 10
第三章 半橋式串聯諧振轉換器原理分析 13
3.1 理想R-L-C串聯電路的頻率響應 13
3.2 半橋式串聯諧振轉換器 15
3.2.1 SRC諧振模式 16
3.2.2 LLC串聯諧振模式 18
3.3 LLC主架構動作分析 19
3.4 雙變壓器串聯諧振式轉換器諧振槽等效電路 26
3.5 同步整流技術 28
3.5.1 同步整流技術優點 28
3.5.2 同步整流技術訊號控制 29
第四章 諧振槽參數之分析與設計考量 33
4.1 串聯諧振式轉換器諧振槽分析 33
4.2 品質因數Q值對頻率響應的影響 34
4.3 K值對頻率響應的影響 36
4.4 特性阻抗Zo對頻率響應的影響 37
第五章 電路設計 39
5.1整機設計規格 39
5.2主動式功率因數修正器電路設計 39
5.2.1 L6563H的簡介 40
5.2.2 電路規格 41
5.2.3 功率因數修正器功率級元件設計 41
5.3 半橋式串聯諧振轉換器電路設計 46
5.3.1 L6599AD的簡介 46
5.3.2 電路規格 47
5.3.3 半橋串聯諧振轉換器功率級元件設計 48
5.3.4 突衝模式設計 53
第六章 實驗數據及波形 57
6.1 功因修正器之波形與數據 57
6.2 半橋LLC之波形與數據 61
6.3 維持時間/上升時間/準備時間/漣波電壓測試 657
6.3.1 維持時間測試 67
6.3.2 上升時間/準備時間測試 68
6.3.3 漣波電壓測試 69
6.4 整機數據 70
第七章 總結與未來展望 72
7.1 總結 72
7.2 未來展望 72
參考文獻 74

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