傳統的太陽能模組由太陽能細胞串聯組成。當部分遮蔽效應發生時,太陽能模組的整體輸出效率將會嚴重降低,甚至還可能導致整個太陽能模組損毀。本論文中提出一個電壓轉換系統,能夠直接採用太陽能細胞或其他獵能轉換器提供的0.5V作為輸入電壓。此電壓轉換系統實現於TSMC 0.25μm HV CMOS製程。我們使用電荷泵浦將0.5V電壓提升到2.6V以上,接著在經由切換式電感升壓轉換器提升至11V以提供給電池充電使用。 由於太陽能細胞產生的電壓小於電晶體臨界電壓,無法啟動電荷泵浦的開關電晶體,尤其後級電晶體遭遇基底效應會更為嚴重。有文獻提出使用後級提供自偏壓訊號與雙路架構以解決開關控制電壓小於臨界電壓問題,並使用基極偏壓的方式降低臨界電壓。然而大部分電力電子積體電路所採用的CMOS製程並不提供深N型井技術。在第一顆晶片,我們針對這個電路進行修正,提出全P型輸出開關,去減低基底效應。並使用頻率最佳化控制提高整體效能。量測結果顯示此電路最低能在0.42V的輸入電壓之下將電壓提升至2.6V,且功率級轉換效率(Vout,measured/Vout,ideal)達到80%以上。 在第二顆晶片中,我們採用電流模式升壓轉換器將第一級所產生的電壓提升到11V。佈局後模擬顯示此晶片可以在2.6V到4.2V的輸入電壓之下,穩定的輸出11V電壓。且在10mA到200mA輸出電流之下,轉換效率達82%以上。The conventional PV module is composed of the series chains of PV cells. When the shading effect happens, the whole output efficiency of the PV array will re...