1引言

　　全球经济的发展，带来了其副作用——能源的日趋枯竭。各种能源，尤其是石化能源，是最紧缺的能源，加之温室效应造成的生态环境破坏，各国其实早已对能源的可持续发展利用产生了相应的考虑，不仅为自己的能源问题担忧，也为后代的能源问题担忧，因此，全球已经达成了环境保护和能源再生的一致认同。

　　在部分洁净能源中所建立的电力系统，需要利用市电网路或是使用电池做为备载来源，无法全时提供电能，也就无法弥补其间歇性发电的缺憾。因此，在众多洁净能源之中，太阳能便成了最环保和最可持续的发电模式，能有效取代目前石油能源。因此，使用太阳能或燃料电池，作为发电系统的初始电力提供者，也就成为国家的能源策略发展重点。

　　虽然太阳能电池及燃料电池等新能源的开发，其重要性已经成为大家的共识，而有深刻的了解。但整个发电系统，除了以再生能源作为初始电力外，还必须以有效地利用能源为诉求。如图1为太阳能发电系统的示意图，太阳能电板吸收光能转换为电能，并将其输出的直流电压，经过直流-直流的电力转换器及直流-交流的电力逆变器，转换为直流及交流电，以供应不同电气器具及设备使用。因此，电力转换技术是再生能源发电系统中，众多关键技术中的一重要环节，需要彼此提升，相辅相成。

　　电力转换技术在过去几十年，经过研究学者及工程人员的努力，已经成为一相当成熟的技术。但过去电力转换需求，有很大的比率是以市电整流及功因改善电路后，成为400V直流高压作电力转换，或是以电池为原始电力，应用在低功率的应用场合。两者的电力转换应用，都因其输入侧为一低电流的规格，半导体或其他元件的导通损耗相对较低，容易处理。反观，再生能源的发电系统，其提供的输入电压为低直流电压，需要转换成高输出的直流或交流电压，才能在未来完全替代目前石化能源的发电系统，为大多数现行使用的设备使用，提供一稳定的电力。以太阳能电池与燃料电池的电力系统为例，后级的电力转换需要处理的是变动范围大的输入低电压。假设其产生的电压为16~24V，若要求的输出功率为5kW的电力需求，在最低的输入电压为16V工作条件下，将有高达300安培以上的输入电流。只要电力转换传输线上有一毫欧姆的电阻值，就有90瓦以上的损耗，除了造成转换效率降低外，散热的处理更是影响空间需求、可靠度及成本的主要因素。处理上述的大电流需求，可以采用单一电力转换器并联多个半导体开关元件或采用多相式（Multiphase）并联多个电力转换器等方式，来达成高效率高功率密度电力转换需求的目标。因此，电力转换技术面对此一应用的挑战，应是如何提升电力转换技术，让每一个电力转换器能更有效率地处理高升压比、输入大电流及输出高电压等所衍生的技术问题。

　　因此，本文提出一新型低输出电流涟波升压型电力转换器（Boost Converter with Ripple Reduction, BCRR）电路架构。基本上，此一电路因其为电流馈入式，得以保留该型电路的优点。同时，又可以改善应用于低压-高压的电力转换器电路，所面临的高输入电流及高输出电压工作条件下的诸多挑战，进而可以达成高效率、高功率密度的设计目标。本文除介绍此一电力转换器电路架构工作原理，并进行以16-24V低输入电压，200V输出电压及320W输出功率为电气规格，制作一雏形电路实验，验证此一电路架构能改善元件的高承受电压及电流应力，降低高压输出侧脉动波形的电流涟波，并提高以太阳能及燃料电池等低电压为初始电力的发电系统的效率。

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