具有功因修正功能的兩相交錯式升壓型轉換器之研製

A Study of Two-Phase Interleaved Boost Pre-Regulator with Power Factor Correction

巫咏倫(Yung-Lun Wu)

指導教授 ： 歐勝源

國立臺北科技大學/電資學院/電機工程系研究所/碩士(2011年)

摘要

本論文主要目的係研製一具有高功因及高效率之兩相交錯式連續導通模式升壓型功率因數修正器。兩相交錯式控制策略不只保有傳統單相脈波寬度調變升壓型轉換器的優點，且在高輸出功率下更可改善功率元件高耐流、儲能電感體積過大、輸出電容過大及電磁干擾濾波器體積等問題。
本論文所研製交錯式功率因數修正器的規格包含：輸入電壓為220±20%V(176V至264V)，輸出電壓為400V及最大輸出功率為1000W。在實作上以類比控制晶片UCC28070來設計與實現，由實驗結果顯示當輸入交流電壓在176V至264V範圍內，在滿載時功率因數皆可高達0.99以上，效率皆可達95%以上。另一方面，除對原理及設計做詳細解析之外，並研製一輸出功率1000W之兩相交錯式升壓型轉換器，從中獲得波形與數據，來驗證電路設計之正確性。

關鍵字

交錯式轉換器 ； 升壓型轉換器 ； 功率因數修正器

並列摘要

This thesis focuses on the design and implementation of a two-phase interleaved boost power factor corrector (PFC) under continuous conduction mode (CCM) to achieve a high power factor, low input current harmonics, high efficiency and high power density. A two-phase interleaved boost PFC features the advantages of a conventional single-phase PWM boost converter. In addition, the voltage and current ratings of the power switches, the volumes of the inductors, output capacitors and EMI filters can be improved.
A 1000W two-phase interleaved boost PFC is implemented as the output voltage 400V from 220±20%V(176V∼264V). Experiments are results show that the power factor reaches 0.99 under full load condition and efficiency is up to 95% as input voltage varies from 176V to 264V. The TI UCC28070 is used as the control IC for the designed PFC and the implemeted power stage consists of two boost PFC converters. Correctness is verified with experiments in the two-phase interleaved PFC.

並列關鍵字

Interleaved converter ； Boost converter ； Power Factor Corrector

參考文獻

[30]楊鎮豪，定電流輸出之交錯式功率因數修正器研製，國立台北科技大學電機工程系研究所碩士論文，臺北，2009。

[31]黃慶宏，800瓦定電流輸出之交錯式功率因數修正器研製，國立台北科技大學電機工程系研究所碩士論文，臺北，2009。

[32]吳建成，兩相交錯式升壓型功率因數修正器之研製，國立台北科技大學電機工程系研究所碩士論文，臺北，2009。

[33]方浩緯，無橋式功率因數修正器的研製，國立台北科技大學電機工程系研究所碩士論文，臺北，2009。

[1]A. l. Pressman, “Switching power supply design,” McGraw-Hill, Inc., 1998.