實驗一 PWM震盪電路實驗 (a)方塊圖 (b)波形圖

三角波產生器原理 (a)三角波產生器 (b)施密特觸發器輸出及積分器輸出

實驗二 降壓型轉換器實驗 1、工作原理

2、連續導通模式 穩態下， 電感電壓一週期的平均值為0 連續導通模式之電感電壓電流波形

3、不連續導通模式 穩態下，電感電壓平均值為0，與輸出平均電流可推導出 其中 不連續導通模式之電感電壓電流波形

4、輸出電壓漣波

實驗三 升壓型轉換器實驗 1、工作原理

2、連續導通模式 穩態下， 電感電壓一週期的平均值為0 電感電壓與電流波形

3、不連續導通模式 穩態下，電感電壓平均值為0，與輸出平均電流可推導出 其中

4、輸出電壓漣波 二極體電流與輸出電壓漣波波形

實驗四 升降壓轉換器實驗 1、工作原理

2、連續導通模式 穩態下， 電感電壓一週期的平均值為0 電感電壓與電流波形

3、不連續導通模式 穩態下，電感電壓平均值為0，與輸出平均電流可推導出 其中

實驗五 返馳式轉換器實驗

三 實驗設計與結果展示 1、實驗設計 Vd:10~20V I : 0~1A Vo=5V 降壓型轉換器

(1) 連續導通模式 輸入電壓Vin:10~20V 負載 R=5Ω 輸入電壓與工作周期變化關係 Vin 10V 12V 14V 16V Vo 5V D(量測值) 0.58 0.5 0.41 0.35 0.32 0.29 D(理論值) 0.42 0.36 0.31 0.28 0.25 輸入電壓與工作周期變化關係

輸入電壓與輸出電壓漣波變化關係 ΔVo’為第二級LC濾波後之輸出電壓漣波 Vin 10V 12V 14V 16V 18V 20V Vo 5V 3.16 3.97 4.79 5.33 5.87 6.41(mv) ΔVo2(理論值) 0.16V 0.20V 0.23V 0.26V 0.27V ΔVo’(量測值) 24 28 32 36 40(mv) ΔVo’為第二級LC濾波後之輸出電壓漣波

(2) 不連續導通模式 輸入電壓與工作周期變化關係 Vin 10V 12V 14V 16V 18V 20V Vo 5V D(量測值) 0.35 0.29 0.24 0.21 0.18 D(理論值) 0.32 0.2 0.17 0.14 0.13 輸入電壓與工作周期變化關係

2、模擬與實驗結果 <實驗5 > PWM震盪電路實驗 三角波與方波實驗波形 三角波與方波模擬波形

<實驗一> PWM震盪電路實驗 三角波與輸出實驗波形 三角波與輸出模擬波形

<實驗二> 降壓型轉換器實驗 輸出電壓實驗波形(CCM) 輸出電壓模擬波形(CCM)

<實驗二> 降壓型轉換器實驗 輸出電壓實驗波形(DCM) 輸出電壓模擬波形(DCM)

<實驗二> 降壓型轉換器實驗 電感電壓與電流實驗波形(CCM) 電感電壓與電流模擬波形(CCM)

<實驗二> 降壓型轉換器實驗 電感電壓與電流實驗波形(DCM) 電感電壓與電流模擬波形(DCM)

<實驗三> 升壓型轉換器實驗 輸出電壓實驗波形(CCM) 輸出電壓模擬波形(CCM)

<實驗三> 升壓型轉換器實驗 輸出電壓實驗波形(DCM) 輸出電壓模擬波形(DCM)

<實驗三> 升壓型轉換器實驗 電感電壓與電流實驗波形(CCM) 電感電壓與電流模擬波形(CCM)

<實驗三> 升壓型轉換器實驗 電感電壓與電流實驗波形(DCM) 電感電壓與電流模擬波形(DCM)

<實驗三> 升壓型轉換器實驗 輸入電壓Vin:10~15V 負載 R=62Ω (CCM) 10 V 11V 12V 13V <實驗三> 升壓型轉換器實驗 輸入電壓Vin:10~15V 負載 R=62Ω (CCM) V in 10 V 11V 12V 13V 14V 15V V o 18V D(量測值) 0.64 0.52 0.44 0.41 0.32 0.29 D(理論值) 0.444 0.388 0.333 0.275 0.218 0.166 △Vo(量測值) 0.12 0.11 0.08 0.08V △Vo1(理論值) 7.5m 6.1m 5.1m 4.77m 3.75m 3.4mV △Vo2(理論值) 0.152 0.141 0.13 0.108V

<實驗三> 升壓型轉換器實驗 輸入電壓Vin:10~15V 負載 R=1KΩ (DCM) V in 10 V 11V 12V <實驗三> 升壓型轉換器實驗 輸入電壓Vin:10~15V 負載 R=1KΩ (DCM) V in 10 V 11V 12V 13V 14V 15V V o 18V D(量測值) 0.375 0.3125 0.281 0.25 0.1875 D(理論值) 0.71 0.607 0.51 0.434 0.36 0.29 △Vo(量測值) 0.06 0.04 0.03 0.02 △Vo(理論值) 0.09 0.08 0.07

<實驗四> 升降壓型轉換器實驗 <實驗四> 升降壓型轉換器實驗 輸出電壓實驗波形(CCM) 輸出電壓模擬波形(CCM)

<實驗四> 升降壓型轉換器實驗 <實驗四> 升降壓型轉換器實驗 電感電壓與電流實驗波形(DCM) 電感電壓與電流模擬波形(DCM)

<實驗四> 升降壓型轉換器實驗 <實驗四> 升降壓型轉換器實驗 電感電壓與電流實驗波形(CCM) 電感電壓與電流模擬波形(CCM)

<實驗四> 升降壓型轉換器實驗 <實驗四> 升降壓型轉換器實驗 電感電壓與電流實驗波形(DCM) 電感電壓與電流模擬波形(DCM)

<實驗四> 升降壓型轉換器實驗 <實驗四> 升降壓型轉換器實驗 輸入電壓Vin:10~20V 負載 R=62Ω (CCM) Vin 10V 12V 14V 16V 18V 20V Vo -12 D (量測值) 0.64 0.58 0.5 0.47 0.44 0.41 D ( 理論值) 0.54 0.46 0.42 0.4 0.37 △Vo(量測值) 0.22 0.21 0.2 0.19 0.18V △Vo1(理論值) 9.6m 8.3m 7.4m 7m 6.5m 6.1mV △Vo2(理論值) 0.14 0.16V

<實驗四> 升降壓型轉換器實驗 <實驗四> 升降壓型轉換器實驗 輸入電壓Vin:10~20V 負載 R=1KΩ (DCM) Vin 10V 12V 14V 16V 18V 20V Vo -12 D(量測值) 0.29 0.23 0.20 0.17 0.14 D(理論值) 0.50 0.42 0.36 0.31 0.28 0.25 △Vo(量測值) 0.07 0.08 0.08V △Vo1(理論值) 0.16V

<實驗五> 返馳式轉換器實驗 輸出電壓實驗波形(CCM) 輸出電壓模擬波形(CCM)

<實驗五> 返馳式轉換器實驗 開關控制訊號與i1模擬波形 開關控制訊號與i1實驗波形

<實驗四> 返馳式轉換器實驗 開關控制訊號與V2實驗波形 開關控制訊號與V2模擬波形

參考資料 Robert W. Erickson, Fundamentals of Power Electronics, Kluwer Academic Publishers, Massachusetts, 1999 Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins, Power Electronics : Converter, Application, and Design, John Wiley & Sons , Inc., New York, 1995 鄭培璿，電子電子分析與模擬，全華圖書 ，台北，2002 江炫樟編譯，電子電子學，全華圖書 ，台北，2003