臺灣博碩士論文加值系統

本文主要探討如何應用太陽能電池的電源來驅動直流馬達風扇，其能使室內空氣抽出並透過空氣泵浦之後再進入空氣濾網，保持室內空氣清新；此外，太陽能電池的電源亦可供應電致變色層所需的電壓，令其變色進而隔絕不可見光與部分可見光。
本文所提出多輸出轉換器之設計以太陽能電池為電源供應控制電路而不需外加輔助電源，另外採用感測電阻取代霍爾感測器來偵測電流，藉此減少電路元件成本、降低體積與增加電路效益。太陽能電池在不發電情形下，會無法驅動開關而停止電路動作。
當日射量、溫度隨著陽光強弱改變時，利用PIC控制器實現最大功率追蹤，並以實驗佐證。最後，實現一組75W之轉換器，以證實本文所設計之多輸出轉換器的可行性。

In this thesis, solar cell not only can apply the DC motor which can draw out indoor air to pass air pump into an air filter and keep indoor air more and more clear, but also can apply the electrochromic device which can isolate visible light and invisible light.
A multiple-output converter for solar cell is studied and implemented. In order to reduce the volume and cost, the converter doesn’t need any auxiliary power in control circuit. The converter uses a resistor to sense current signal instead of Hall sensor in addition. The circuit of multiple-output converter can shut down when the solar cell didn’t generate power to drive switch.
As intensity of illumination and temperature varied with sunlight, the maximum power point of PV module were traced based on PIC microprocessor. And then, they were simulated and verified with experimental results. Finally, I achieved a multiple output converter and verified feasibility.

摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VIII
圖目錄 IX
符號表 XIV
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與目的 1
1.2 論文大綱 1
第二章 光伏系統簡介 3
2.1 太陽能電池 3
2.1.1 太陽能電池原理與特性 3
2.1.2 最大功率追蹤法則 9
2.2 直流無刷馬達 10
2.2.1 直流無刷馬達簡介 10
2.2.2 直流無刷馬達構造 10
2.2.3 直流無刷馬達轉速控制 12
2.3 電致變色層 19
2.4 多輸出轉換器 22
2.4.1 光伏系統轉換器簡介 22
2.4.2 多輸出轉換器架構探討 23
2.4.3 多輸出轉換器回授控制 28
2.5 資料蒐集系統 33
第三章 系統硬體規劃與軟體設計 34
3.1 系統硬體架構 34
3.2 多輸出轉換器之元件參數設計 35
3.2.1 多輸出轉換器電路規格 35
3.2.2 Flyback主電路設計 36
3.2.3 Buck輔助電路設計 39
3.3 驅動級電路 41
3.4 回授電路 42
3.4.1 電壓回授電路 42
3.4.2 電流回授電路 45
3.5 軟體程式流程圖 48
3.5.1 最大功率追蹤功能流程圖 49
3.5.2 穩壓功能流程圖 51
第四章 光伏系統實測與討論 54
4.1 光伏系統轉換器電路製作 54
4.1.1 太陽能電池 54
4.1.2 直流馬達風扇 55
4.1.3 電致變色層 60
4.1.4 多輸出轉換器 71
4.2 多輸出轉換器實測結果 72
4.2.1 Flyback主電路實測結果 72
4.2.2 Buck輔助電路實測結果 73
4.2.3 暫態實測結果 75
4.2.4 Cross Regulation實測結果 78
4.3 最大功率追蹤實測結果 79
第五章 結論與未來研究方向 85
5.1 結論 85
5.2 未來研究方向 86
參考文獻 87
附錄A 西門子 SP75 資料手冊 92
附錄B 資料蒐集系統設備規格 93
附錄C 直流馬達風扇規格 98

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