臺灣博碩士論文加值系統

本論文為應用太陽能電池作為無人飛行載具之電力來源。其主要的原理是利用電源轉換器，將太陽能板輸出之非線性電壓電流源轉換成定電壓輸出，驅動無人飛行載具上之負載，也就是使無人飛行載具上的PFGA、DSP處理器、GPS接收器與位準轉換器透過轉換器的作用，將太陽能板所提供的非線性電壓電流，轉換成各單晶片維持正常工作所需的電壓值。
經由多次實驗後，發現轉換器在正常的條件下皆能驅動各個單晶片正常運作，但是仍有些問題有待改進。換言之，雖然已能提供定電壓輸出，但是由於太陽能板的輸出電壓電流受電池材料、太陽日照條件與環境溫度的影響，因此吾人必須將所設計的太陽能系統作適度的改進，以蓄電池當作主電源，太陽能電池當作輔助電源，如此才可正常運作。本論文將在最後討論有些未如預期實驗結果的原因，並探求未來可以改進的方向。

Electronic Source Implementation of UAV by Using Solar Power Energy System is the major study of the paper. The main principles are as fallows. The solar cells are the sources of any kinds of payloads. Because the solar cells are nonlinear source, we must convert energy by using power converter. Such that, the payloads on the UAV can be driven by solar power energy system. In other words, FPGA, DSP and GPS receiver on UAV can be driven by using solar power energy system.
After many times of experiments, we find that the power converter of solar cells can output constant voltage at normal operation. There are still some problems to be solved. The output voltage of the solar cells varies continuously due to materials of solar cells, the intensity of the sunshine and the temperature of the environment, so we must think up a method to improve it and make a suitable correction on solar power energy system. Like this, we can let the solar energy system on UAV work more well. Lastly, the thesis will discuss something unexpected during experiments, and research for the possible improvement in the future.

授權書
簽署人須知
中文摘要I
英文摘要II
誌謝III
目錄IV
表目錄VI
圖目錄VII
符號說明X
第一章 緒論
1.1 前言1
1.2 研究背景與文獻回顧1
1.3 各章概述4
第二章 系統架構
2.1 太陽能電池7
2.2 直流-直流轉換器 8
2.4 遙控飛機周邊硬體設施11
第三章 太陽能電池介紹
3.1 太陽能電池基本原理14
3.2 太陽能電池種類16
3.3 太陽能電池輸出特性與能轉換效率18
3.4 太陽能電池之優劣性20
第四章 基本電路設計
4.1 切換式電源轉換器之種類與特性23
4.2 基本之返馳式電源轉換器30
4.3 功率開關元件的選擇35
4.4 RCD緩震電路37
4.5 電流模式控制40
4.6 電流模式控制電路43
第五章 轉換器之迴路補償設計
5.1 功率級電路小信號模型的建立48
5.2 電流控制小信號模型的建立51
5.3 迴授補償控制器之設計56
5.4 迴授補償器實例設計60
第六章 系統整合測試
6.1 返馳式電源轉換器實作64
6.2 太陽能板特性量測75
6.3 轉換器與無人飛行載具設備測試84
6.4 太陽能板、轉換器與無人飛行載具設備測試90
第七章 結論
7.1 結果討論98
7.2 未來展望100
參考文獻
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