南臺科技大學(xué)電力電子實驗室(已修改)
2025-01-06 11:17 本頁面
【正文】 返馳式開關(guān)調(diào)節(jié)器之研究 南臺科技大學(xué) 電機(jī)工程系 3/5/2023 1 南臺科技大學(xué)電力電子實驗室 大 綱 ? 摘要 ?研究動機(jī)及目的 ?轉(zhuǎn)換式電源穩(wěn)定器廣泛應(yīng)用之原因 ?反馳式轉(zhuǎn)換器電源穩(wěn)定器 ?變壓器模型及參數(shù)計算 ?轉(zhuǎn)換式電源穩(wěn)定器電路之結(jié)構(gòu) ? 結(jié)論 ? 參考文獻(xiàn) 3/5/2023 2 南臺科技大學(xué)電力電子實驗室 摘 要 本文提出以不連續(xù)電流模式 ， 進(jìn)行 返馳式轉(zhuǎn)換器開關(guān)調(diào)節(jié)電路之研製 。 電路本身不需要作電氣隔離 ， 設(shè)計上使用變壓器作電氣隔離與電壓準(zhǔn)位的調(diào)整 。 返馳式轉(zhuǎn)換器的電路架構(gòu) ， 是具有隔離特性的昇降壓型轉(zhuǎn)換器 ， 該變壓器不是磁性元件的功能 ， 而係利用耦合電感達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的 ， 設(shè)計整個電路的重點是磁能的儲存與釋放 。 本文返馳式轉(zhuǎn)換器的電路 ， 傳遞能量機(jī)制是耦合電感 ， 不是真正的變壓器 ， 鐵芯需要有適當(dāng)?shù)臍庀洞嬖?， 防止飽和和平衡直流成分 。 關(guān)鍵字：不連續(xù)電流 ， 電氣隔離 ， 儲存與釋放 。 3/5/2023 3 南臺科技大學(xué)電力電子實驗室 研究動機(jī)及目的 電力電子技術(shù)結(jié)合功率半導(dǎo)體元件之開關(guān)控制 ， 拓蹼結(jié)構(gòu)之設(shè)計與系統(tǒng)控制學(xué)科 ， 其目的是要利用功率半導(dǎo)體元件對電源來加以轉(zhuǎn)換與控制 ， 以達(dá)到各種負(fù)載的需求 。 電力電子主要研究領(lǐng)域有結(jié)合功率半導(dǎo)體元件 、率級的電路 、 傳動系統(tǒng)與電機(jī)機(jī)械 、 防制電磁干擾的技術(shù) 、 積體電路設(shè)計 、 控制理論 、 應(yīng)用微處理器 、 類比與數(shù)位電子和電腦輔助設(shè)計技術(shù)等等 ， 知識應(yīng)用之綜合科技 。 各種電力轉(zhuǎn)換器 ， 形成之功率電路 ， 所組成電力電子設(shè)備 。 電力轉(zhuǎn)換器 ， 就由功率半導(dǎo)體元件所結(jié)合 ， 就在固定之控制模式裡決定功率開關(guān)之導(dǎo)通與截止的時間 ，使得負(fù)載可以穩(wěn)定的操作 。 3/5/2023 4 南臺科技大學(xué)電力電子實驗室 轉(zhuǎn)換式電源穩(wěn)定器廣泛應(yīng)用之原因 轉(zhuǎn)換式電源穩(wěn)定器體積小 ， 重量輕 ， 效率高的特點 ， 而且節(jié)省能源符合時代的需求 。 所以 ， 廣泛應(yīng)用在各種不同電子機(jī)器上 。 而且能與廣闊範(fàn)圍的輸入電壓配合 ， 不需要改變分接頭和電路常數(shù) ， 方便在輸入電壓不同地區(qū)使用之特點 。 轉(zhuǎn)換式電源穩(wěn)定器都會產(chǎn)生雜訊 ， 如整流二極體 （ rectifying） 、 轉(zhuǎn)換電晶體 （ switching transistor） 、 變壓器 （ transformer） 、 扼流圈 （ chokecoil）等等 ， 這種缺點都可以利用濾波器 （ filter） 和屏蔽 （ shield） 及電路設(shè)計上的改進(jìn) ， 來加以改善 。 由於漣波 （ ripple） 和雜訊 （ noise） 皆對轉(zhuǎn)換式電源穩(wěn)定器的穩(wěn) 定度有不良影響 ， 在設(shè)計技巧上需適當(dāng) ， 才能防止這種不良影響 ， 來 保持比較高的穩(wěn)定度 。 3/5/2023 5 南臺科技大學(xué)電力電子實驗室 探討電感之性質(zhì)： （ 1） 當(dāng)電感上有電流 I 流通時 ， 可儲存能量是 E＝ （ LI2） /2， 如圖 2－ 1（ 2） 開關(guān) S 打開的瞬間 ， 電流不是立即截斷 ， 仍然有電流 I 的能量維持 ， 並且產(chǎn)生電壓 ， 和 V 在同一方向重疊 。 結(jié)果 ， 在開關(guān) S 的端子上加入高壓 ， 產(chǎn)生電弧 。 這能量消耗在電弧和電阻 R 上 。 如圖 22 圖 2－ 1 電感內(nèi)所能儲存的能量是 LI2/2 3/5/2023 6 南臺科技大學(xué)電力電子實驗室 （ 2） 開關(guān) S 打開的瞬間 ， 電流不是立即截斷 ， 仍然有電流 I 的能量維持 ， 並且產(chǎn)生電壓 ， 和 V 在同一方向重疊 。 結(jié)果 ， 在開關(guān) S 的端子上加入高壓 ， 產(chǎn)生電弧 。
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