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系統識別號 U0002-0708201908111000
中文論文名稱 在線式不斷電系統之關鍵技術研究
英文論文名稱 Study on Key Technologies of On-Line Uninterruptible Power Supply
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 電機工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Electrical And Computer Engineering
學年度 107
學期 2
出版年 108
研究生中文姓名 李文皓
研究生英文姓名 Wen-Hao Lee
學號 706440202
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2019-06-20
論文頁數 36頁
口試委員 指導教授-劉寅春
委員-江東昇
委員-邱謙松
中文關鍵字 整流及濾波  變流器  鉛酸 
英文關鍵字 Rectifier  Filter  Inverter  Lead-acid 
學科別分類 學科別應用科學電機及電子
中文摘要 在現代社會,不斷電系統被廣泛地應用在業界及個人用戶,特別是針對電腦通訊設備、辦公室與精密電子儀器,單相不斷電系統更是扮演續航穩定程度高低與否的最大關鍵,以求提供高品質的電力,給這些高價值單位的敏感負載。
本文採用單相全橋式架構及正弦脈波寬度調變技術,具低諧波失真和快速響應的特點,旨在探究如何改進傳統單相轉換時,所造成的輸入電流諧波問題,並模擬距離理想波形所能達到的預期。
英文摘要 In modern society, the UPS system is widely used in the industry and individual users, especially for computer communication equipment, offices and precision electronic equipment. The single-phase UPS is the key to the stability of the battery life. In order to provide high quality power, give sensitive loads to these high value units.
This paper adopts single-phase full-bridge architecture and sinusoidal pulse width modulation technology with low harmonic distortion and fast response. It aims to explore how to improve the input current harmonic problem caused by traditional single-phase conversion and simulate The expected distance from the ideal waveform.
論文目次 目錄

中文摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機及目的 2
1.2.1 在線式不斷電系統(On-line) 3
1.2.2 離線式不斷電系統(Off-line) 4
1.2.3 在線互動式不斷電系統(Line-interactive) 5
1.3 論文架構 6
第二章 研究背景與原理 7
2.1 單相交流-直流功率轉換器分析 7
2.1.1 單相交流-直流功率轉換器等效電路 9
2.2 功率因數修正 13
2.2.1 功因修正方法 13
2.2.1.1 不連續模式 14
2.2.1.2 連續模式 14
2.2.2 半橋功因修正電路 15
2.3 儲能元件特性分析 17
2.3.1 開放型鉛酸電池(Flooded Lead-Acid Battery) 18
2.3.2 密封型鉛酸電池(Sealed Lead-Acid Battery) 19
2.3.3 鋰鐵電池 19
2.3.3.1 環保優勢之所在 20
第三章 變流器電路分析 22
3.1 單相直流-交流功率轉換器分析 22
3.1.1 系統架構 23
3.1.2 PWM單電壓極性切換 24
第四章 模擬與實驗結果 26
4.1 電路模擬與實測波形 26
4.1.1 變流器系統參數 26
第五章 結論與未來展望 34
5.1 結論 34
5.2 未來展望 34
5.2.1 LCL濾波 35
5.2.2 監控能力 35
參考文獻 36

圖目錄

圖 1.1 UPS主要架構 2
圖 1.2 在線式不斷電系統架構 4
圖 1.3 離線式不斷電系統架構 5
圖 1.4 線上互動式不斷電系統架構 6
圖 2.1 單相半橋交流-直流功率轉換器 8
圖 2.2 單相半橋整流器正半週電路 9
圖 2.3 單相半橋整流器正半週等效電路 10
圖 2.4 單相半橋整流器負半週電路 11
圖 2.5 單相半橋整流器負半週等效電路 12
圖 2.6 連續模式控制方塊圖 14
圖 2.7 半橋式功因修正電路 16
圖 2.8 鉛酸電池內部構造示意圖 18
圖 3.1 單相半橋直流-交流功率轉換器 22
圖 3.2 單相全橋直流-交流功率轉換器 23
圖 3.3 單相變流器系統架構 23
圖 3.4 單相變流器電壓控制模式開關狀態(等效電路) 24
圖 4.1 單相變流器電壓控制電路規劃 28
圖 4.2 負載為電阻性時輸出電壓情形 29
圖 4.3 提高濾波電路電感值,所對應輸出之波形 30
圖 4.4 提高濾波電路電容值,所對應輸出之波形 31
圖 4.5 負載為電感性時輸出電壓情形 32
圖 4.6 對電感性負載再次提高濾波電感、電容值,所對應輸出之波形 33

表目錄

表 1.1 三種系統間特性比較 3
表 2.1 鉛酸電池與鋰鐵電池放電能力比較 20
表 2.2 鉛酸電池與鋰鐵電池環保規格比較 21
表 4.1 變流器模擬條件 27

參考文獻 [1]. Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins, Power Electronics:Converters, Applications, and Design, 3rd ed. Singapore: John Wiley & Sons, 2006.
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[6]. 宋建凱,“高容量三相在線式不斷電系統之研究,”碩士論文, 國立高雄應用科技大學, Jul. 2011.
[7]. 詹仁琪,“新型在線互動式不斷電電源系統,”碩士論文, 國立高雄應用科技大學, Jul. 2008.
[8]. 鄭榮明,“多功能單相不斷電系統之研製,”碩士論文, 國立台灣科技大學, Jan. 2008.
[9]. 蘇俊豪,“具功率因數修正單相交流-直流轉換器,”碩士論文, 遠東科技大學, Jul. 2013.
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