綠色能源與電源管理/UPS專輯:PV Inverter,電力電子專輯:電源管理IC

電源管理IC ∼ 綠色節能技術的核心

電子月刊,193期,20118

主編:鄒應嶼

 

主編簡介:

鄒應嶼先生,交通大學電子研究所博士。

現任交通大學電機與控制工程系教授、前瞻電力電子中心主任。

曾任職於工研院電子研究所、美國維琴尼亞理工學院電力電子中心訪問學者、交通大學電機與控制工程研究所所長、工研院、中科院、同步輻射中心顧問、國科會、經濟部、與專利局計畫審查委員、IEEE論文審查委員、並歷經國內多家科技公司之技術諮詢顧問。

 


專輯前言

    電源管理(Power Management)泛指與電源系統相關的控制、保護、檢測、監視與整合,將電源與管理結合也隱含著電源管理是以電源應用為導向的整合技術。電源管理以一個電子系統的電源整合與控制為目標,包含著不同階層與程序上的控制、協調、與整合,電源管理技術的發展主要在於以高效率的方式進行各種型式的電源轉換,例如直流電壓的升壓或是降壓轉換、交流轉直流的功率因數修正控制等等。

    電源管理 IC 在目前與未來各種電子資訊系統的能源節約方面均將扮演著關鍵的角色,本專輯針對此一主題,邀請國內相關研究學者專家,發表他們的研究成果。陳建中、許瑞軒等先生之『改善負載調節之降壓式轉換器』主要是應用降壓式轉換器常因負載電流的變動,造成輸出電壓的變化,為了降低負載電流對輸出電壓的影響,提出改善負載調節之降壓式轉換器,將設計的電路加入了前償,藉由感測功率電晶體上的負載電流來改善輕載到重載輸出電壓準位,進而改善負載調節並提升效率。

    微型化 PV AC Module是未來併網型變頻器的發展方向,蔡明發先生之『微型太陽光市電併聯變頻器之設計』說明一個微型太陽光市電併聯變頻器的系統化設計方法,電路架構包含一個前級高升壓比DC-DC轉換器與一個後級DC-AC市電併聯轉換器兩部份。前級升壓轉換器執行升壓與最大功率追蹤功能,使得一個太陽能模組以最大功率輸出。後級DC-AC市電併聯轉換器執行Vdc Bus直流鏈穩壓與輸出市電端之功率因數修正功能,使得輸出電壓與電流同相位,以增加系統的轉換效率。此變頻器架構使得Vdc Bus直流鏈可以和其他的太陽能板升壓轉換模組共用,讓系統的連接更具彈性,並以實驗驗證了該系統架構共用直流鏈的可行性。

  鄒應嶼、王彥勳、林智偉等先生之『返馳式轉換器數位式初級側感測控制技術之發展』則是應用最廣泛的隔離式電源轉換器,說明其數位控制技術之發展,同時也針對返馳式轉換器,提出一種數位式準諧振初級側感測(quasi-resonant primary-side sensing)控制技術,簡稱QR-PSS技術,此法無須藉由傳統的光耦合器以獲得二次側之輸出電壓或電流資訊,而是利用一組輔助線圈之電壓偵測間接的估測二次側之輸出電壓,輔助線圈之電壓也同時用於偵測開關汲源極電壓之波谷以達到波谷切換,因而降低切換損失,在低線電壓(low-line)、輸出電壓19V、額定負載(90W)的測試條件,可達到效率83%、穩壓率<5%、回覆時間<110msec的性能。

本期特論包含下列主題:

 


台灣新竹交通大學電力電子系統與晶片實驗室