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應用無橋式升降壓型功率因數修正器及LLC諧振式轉換器於USB電力傳輸

為了解決ac adapter變壓器的問題,作者陳俊宇 這樣論述:

摘 要 iABSTRACT ii致謝 iv目錄 v圖目錄 x表目錄 xxix第一章 緒論 11.1 研究動機及目的 11.2 研究方法 111.3 論文內容架構 12第二章 先前技術之動作原理與分析 132.1 前言 132.2 有橋式升降壓型功率因數修正電路架構與其動作原理 132.3 諧振式轉換器架構與特性 182.3.1 串聯諧振式轉換器 182.3.2 並聯諧振式轉換器 202.3.3 串並聯諧振式轉換器 222.4 USB Power Delivery 25第三章 所提無橋式升降壓型功率因數修正電路與LLC諧振式轉換器之動作原理與分析 263

.1 前言 263.2 電路符號定義及假設 263.3 所提電路之工作原理與數學分析 293.3.1 無橋式升降壓型功率因數修正電路之運作行為 303.3.2 無橋式升降壓型功率因數修正電路之電壓轉換比 333.3.3 無橋式升降壓型功率因數修正電路之電感電流邊界條件 353.3.4 無橋式升降壓型功率因數修正電路之實際電壓轉換比 373.3.5 LLC諧振轉換電路之運作行為 383.3.6 LLC之電壓增益 533.3.7 LLC電壓增益與K值關係 553.3.8 電壓增益與品質因素Q關係 57第四章 系統之硬體電路設計 584.1 前言 584.2 系統架構 5

84.3 架構之系統規格 604.4 系統設計 614.4.1 輸入端之差動濾波器設計 614.4.2 電感L1與電感L2設計 68(A) 電感L1與L2之感量 68(B) 電感L1與L2之磁芯選用 724.4.3 輸出電容Co1設計 754.4.5 模擬變載輸出電壓變動量量測 764.4.6 諧振槽參數設計 79(A) 變壓器Tr之匝數比n 79(B) 輸出等效阻抗Rac 79(C) 品質因數Q 80(D) 諧振元件Lr、Cr、Lm參數 84(E) 磁性元件Lm、Lr繞製 854.4.5 輸出電容Co2設計 924.4.6 同步整流器IC說明 934.4

.7 功率開關與二極體之選配 95(A) 升降壓型功率因數修正器之開關元件選配 96(B) LLC諧振式轉換器之開關元件選配 974.4.7 驅動電路設計 984.5 電壓偵測電路設計 994.6 元件總表 102第五章 軟體規劃及程式設計流程 1035.1 前言 1035.2 程式動作流程 1035.2.1 ADC取樣與資料處理 1045.2.2 移動均值濾波模組 1065.2.3 PI控制器模組與限制器模組 1085.2.4 控制開關訊號模組 110第六章 模擬與實作波形 1126.1 前言 1126.2 電路模擬結果 1126.2.1 電路於15W功率

等級之模擬波形圖 1146.2.2 電路於27W功率等級之模擬波形圖 1196.2.3 電路於45W功率等級之模擬波形圖 1246.2.4 電路於100W功率等級之模擬波形圖 1296.3 所提功率因數修正電路的實驗波形圖 1356.3.1 單級功率因數修正電路於16.6W功率等級之實驗波形圖 136(A) 輸入電壓85V之波形量測 136(B) 輸入電壓110V之波形量測 139(C) 輸入電壓220V之波形量測 142(D) 輸入電壓264V之波形量測 1456.3.2 單級功率因數修正電路於30W功率等級之實驗波形圖 148(A) 輸入電壓85V之波形量測 148

(B) 輸入電壓110V之波形量測 152(C) 輸入電壓220V之波形量測 155(D) 輸入電壓264V之波形量測 1586.3.3 單級功率因數修正電路於50W功率等級之實驗波形圖 161(A) 輸入電壓85V之波形量測 161(B) 輸入電壓110V之波形量測 164(C) 輸入電壓220V之波形量測 167(D) 輸入電壓264V之波形量測 1706.3.4 單級功率因數修正電路於111W功率等級之實驗波形圖 173(A) 輸入電壓85V之波形量測 173(B) 輸入電壓110V之波形量測 177(C) 輸入電壓220V之波形量測 181(D) 輸入電壓264

V之波形量測 1846.3.5 單級功率因數修正電路實驗波形比較結果之小結 188(A) 16.6W之功率等級 188(B) 30W之功率等級 189(C) 50W之功率等級 189(D) 100W之功率等級 1906.4 所採用之LLC諧振式電路的實驗波形圖 1926.4.1 單級LLC諧振式電路於15W功率等級之實驗波形圖 1926.4.2 單級LLC諧振式電路於27W功率等級之實驗波形圖 1966.4.3 單級LLC諧振式電路於45W功率等級之實驗波形圖 2016.4.4 單級LLC諧振式電路於100W功率等級之實驗波形圖 2056.5 所提電路之變載測試 211

6.5.1 系統於15W功率等級之變載實驗波形圖 2116.5.2 系統於27W功率等級之變載實驗波形圖 2206.5.3 系統於45W功率等級之變載實驗波形圖 2296.5.4 系統於100W功率等級之變載實驗波形圖 2386.6 實驗相關參數量測 2496.7 損失分析 253(1) 開關S1~S7之損失 253(2) 二極體D1、D2、D3之損失 255(3) 磁性元件之損失 255(5) 電容元件之損失 257(6) 損失分析總結 258第七章 文獻比較 260第八章 結論與未來展望 2628.1結論 2628.2 未來展望 262參考文獻 263符號彙

編 272

應用於返馳式轉換器之平板變壓器繞組交流損失分析

為了解決ac adapter變壓器的問題,作者黃柏霖 這樣論述:

摘 要iABSTRACTii誌 謝iii目 錄iv表目錄vi圖目錄vii第一章 緒論11.1研究背景與動機11.2研究目的與本文貢獻41.3內容大綱5第二章 返馳式轉換器62.1返馳式轉換器工作模式72.1.1連續導通模式72.1.2邊界導通模式102.1.3不連續導通模式112.2變壓器繞組損失分析考慮因素142.2.1變壓器氣隙之邊緣效應142.2.2集膚效應和鄰近效應17第三章 平板變壓器繞組交流損失模擬與分析213.1平板變壓器簡介213.2平板變壓器繞組損失模擬分析243.2.1鐵心氣隙分布之影響263.2.2繞組堆疊方式之影響40第四章 實驗結果484.1實驗規格與操作儀器484

.2實驗方式504.3實驗結果與比較54第五章 結論與未來展望655.1結論 655.2未來展望65參考文獻67符號彙編70