顺向式转换器之研制江佳霖林金生沈义祥黄昆松老师四技电机四a摘要.pdfVIP

順向式轉換器之研製 江佳霖 林金生 沈義祥 黃昆松 老師 四技電機四 A 摘要 被採用[1]。但這種控制模式於責任週期 本專題將研製一50W交流-直流單一 接近0.5時會有不穩定現象產生[2]。 輸 出 順 向 式 轉 換 器 （ F orward 本專題製作從電腦模擬先瞭解電路運 Converetr），輸入電壓為交流市電 作、選擇元件且印證理論。接著利用 110V，輸出為 5V。控制迴路部份採用脈 PROTEL 設計電路板佈線，繞製變壓器， 波 寬 度 調 變 PWM （ Pulse Width 完成焊接元件後再進行量測。 Modulation）方式，以調整開關之責任 週期（Duty Cycle）。而其迴授架構則採 二、工作原理 用 控 制 效 果 良 好 之 電 流 模 式 控 制 由交流市電經過一簡單整流濾波後 （Current Mode Control）。我們將量測 可以獲得一脈動直流。一DC to DC順向 結果與模擬結果比較。 式轉換器包括一功率電路將電能由輸入 關鍵字:順向式轉換器、電流模型控制。 端傳遞至輸出端，另外是一控制迴路負 責控制輸出電壓及輸入電流穩定。 一、前言 2.1功率電路 順向式轉換器架構在功率低於 150 功率電路包括一高頻變壓器、一功 至200W且輸入電壓介於60至250V間， 率開關及一個由電感及電容所組成的輸 乃是最廣泛被使用。當電壓低於 60V 時 出濾波器，如圖一所示。變壓器除隔離 輸入電流將過大，而大於250V時，電晶 雜訊外可以藉由匝數比獲得所需輸出電 體開關將無法承受。同樣當功率大於 壓值，而輸出濾波器除濾除高頻諧波 200W時，輸入電流亦將過大。 外，更儲存電能於開關 OFF 時負責供應 順向式轉換器為一隔離型轉換器， 電能至負載。當開關 Q 1 ON時，由於變壓 其功率電路包括一變壓器，分隔輸入端 器極性，D 1 ON， D2 OFF，電能由輸入端 與輸出端，電氣雜訊將可獲隔離。而其 傳遞至負載，當開關 Q 1 OFF 時 D1 OFF， 二次側包括一電感及電容所組成之低通 D2 ON，負載電壓由輸出電感及輸出電容 濾波器，這架構乃演化自降壓轉換器 維持。變壓器之N3 繞組配合D3可以於Q 1 （Buck Converter）。 OFF 時將儲存於鐵心中能量回覆至輸入 於直流-直流（DC to DC）轉換器架 端，使變壓器鐵心每一週期皆能重置 構中，迴授控制為其中重要一環，利用 [3]。 脈波寬度調變方式控制仍然廣被採用， 大多數轉換器設計讓它運轉於連續 此乃由於電路架構簡單且控制IC價格低 電流模式 CCM（Continuous