คอนเวอร์เตอร์ที่มีการแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบแอคทีฟ

มหาวิทยาลัยศรีปทมุ

รายงานการวิจัย เรื่อง

คอนเวอร์เตอร์ที่มีการแก้ไขตัวประกอบกําลังแบบแอคทีฟ ACTIVE POWER FACTOR CORRECTION CONVERTER

วรพงษ์ ไพรินทร์

งานวิจัยนี้ ได้รับทนอดหนนการวิจัยจากมหาวิทยาลัยศรีปทม ุ ุ ุ ุ

ปีการศึกษา 2552

กิตติกรรมประกาศ

คณะผู้จัดทํางานวิจัยนีต้องขอขอบคุณทางทานอาจารย์ ้ ่ ผู้ชวยศาสตราจารย์่ ดร. กตติพันธุ์ ิ เตชะกตติโรจน์ิ หัวหน้าภาควิชาเมคคาทรอนิกส์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยอัสสัมชัญ ซึ่ง ในฐานะผู้ทรงคุณวุฒิ ที่ในคําแนะนําในเรื่องตางๆ เกยวกบงานวิจัยนี ให้ลุลวงไปได้ด้่ ี่ ั ้ ่ วยดี พร้อมกนั

นีทางคณะจัดทําอยากจะขอขอบพระคุณ ้ อาจารย์ ดร. นิมิต บุญภิรมย์ หัวหน้าสาขาวิชา วิศวกรรมไฟฟ้าที่ให้โอกาสในการทําวิจัยครังนี และให้คําปรึกษาเกยวกบชินงานดีนีเป็นอยางดี ้ ้ ี่ ั ้ ้ ่

ผู้วิจัย มิถุนายน 2554

หัวข้อวิจัย : คอนเวอร์เตอร์ที่มีการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอคทีฟ้ ํ ผ้วิจัยู : นายวรพงษ์ ไพรินทร์

หน่วยงาน : สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม ปีที่พิมพ์ : พ.ศ. 2554

___________________________________________________

บทคัดย่อ

การวิจัยนีมีเนือหางานที่เก้ ้ ี่ยวข้องกบการออกแบบ ั การจําลองการทํางานโดยคอมพิวเตอร์

การวิเคราะห์หาประสิทธิภาพของคอนเวอร์เตอร์ที่มีการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอคทีฟ้ ํ ขนาด กาลัง ํ 100 วัตต์ มีการควบคุม พีดับเบิลยูเอ็ม แบบบู๊ซคอนเวอร์เตอร์ แบบอนาล็อค ณ. ระดับกระแส อินพุทที่แตกตางกน ่ ั ้ ้ทังนีการออกแบบตัวควบคุมแบบ พี ไอ เพื่อรักษาระดับแรงดันเอาท์พุทขนาด 400 โวลท์

คอนเวอร์เตอร์ที่มีการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอคทีฟ้ ํ มีการทดสอบโดยใช้การจําลอง การทํางานด้วยคอมพิวเตอร์โดยโปรแกรม MATLAB ทังนีตัวประมวลผลสัญญาณหรือตัวควบคุม ้ ้ จะทําการเขียนโปรแกรมผานทางภาษาซี ่ โดยการทดสอบประสิทธิภาพของระบบจะทําการทดสอบ ทังลูปเปิดและลูปปิด ้ ที่คา ่ K_I และ K_P ที่แตกตางกน ่ ั ทังนีเพื่อให้สอดคล้องกบความสามารถของ้ ้ ั ระบบ

คําสําคัญ : ตัวแกไขตัวประกอบกาลัง้ ํ

Research Title : Active Power Factor Correction Converter Name of Researcher : Mr. Worapong Pairindra

Name of Institution : Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Sripatum University

Year of Publication : B.E. 2554

_____________________________________________________________________

ABSTRACT

The research deals with the design, simulation, implementation and performance analysis of an Active Power Factor Correction Converter (APFC) rated for 100W. The single phase Boost converter of the DC power supply is controlled employing a PWM controller in the digital processor. A discrete type PI controller is used to regulate the output dc voltage at 400V.

The APFC is simulated using MATLAB and has been successfully implemented.

The control software for the controller is written in C language. A detailed performance analysis of the implemented Active Power Factor Correction converter is carried out under closed loop operating conditions and with different values of KP and Ki of the controller.

Keyword : Active Power Factor Correction (APFC)

สารบัญ

บทที่ หน้า

1 บทนํา...1

1.1 ความสําคัญของปัญหา...1

1.2 วัตถุประสงค์ของการวิจัย...1

1.2.1 ตัวประมวลผลสัญญาณแบบอนาล็อค...2

1.2.2 คอนเวอร์เตอร์ที่ใช้ในการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอกทีฟ้ ํ ...2

1.3 วรรณกรรมที่เกยวข้องี่ ...2

1.4 สรุปบทวิจัย...3

2 ความรู้พืนฐานเกยวกบคอนเวอร์เตอร์ที่มีการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอคทีฟ้ ี่ ั ้ ํ ...4

2.1 การแกไขตัวประกอบกาลังแบบทัวไป้ ํ ่ ...4

2.2 นิยามของตัวประกอบกาลังและ ํ THD ...5

2.3 การแกไขตัวประกอบกาลัง้ ํ ...8

2.3.1 สมดุลพลังงานในวงจรการแกไขตัวประกอบกาลัง้ ํ ...8

2.3.2 ตัวแกไขตัวประกอบกาลังไฟฟ้าแบบพาสซีพ้ ํ ...10

2.3.3 รูปแบบวงจรพืนฐานที่ใช้งานกบการแกไขตัวประกอบกาลัง้ ั ้ ํ ...12

2.4 บทสรุป...18

3 การออกแบบคอนเวอร์เตอร์ที่มีการแกไขตัวปร้ ะกอบกาลังแบบแอคทีฟํ ...19

3.1 การออกแบบวงจรเรียงกระแสด้านเข้า...20

3.1.1 การหาคากระแสอินพุทและขนาดของไดโอด่ ...20

3.1.2 การหาคาตัวเกบประจุความถี่สูง่ ็ ...21

3.2 วงจรแปลผันระดับแรงดันกระแสตรงแบบบูสต์ (DC to DC Boost Converter) ...22

3.2.1 การหาคาของตัวเหนี่ยวนําอินพุท่ ...22

3.2.2 การออกแบบตัวเกบประจุเอาท์พุท็ ...23

3.2.3 การเลือกใช้บุสต์ไดโอด (Boost diode)...23

3.2.4 การเลือกใช้ บูสต์มอสเฟต (Boost MOSFET)...23

3.2.5 การเลือกใช้ไดโอดเรียงกระแสด้านหน้า (Input Rectifier Diode) ...24

4 การทดสอบและเกบผล็ ...26

4.1 ภาพรวมของการทดสอบและการเกบผล็ ...26

สารบัญ (ต่อ)

บทที่ หน้า

4.2 ผลการทดสอบด้วยอุปกรณ์จริง...26

4.2.1 ผลของกระแสอินพุทเปรียบเทียบกบแรงดันอินพุทที่มีการควบคุมั ...27

4.3 ผลของการจําลองด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์...30

4.3.1 รูปสัญญาณของกระแสอินพุทเปรียบเทียบกบการวัด ั THD ...31

5 สรุป อภิปรายผล และข้อเสนอแนะ...32

5.1 บทสรุปโดยรวม...32

5.2 ข้อเสนอแนะ...32

บรรณานุกรม...34

ภาคผนวก...36

ภาคผนวก ก...37

ภาคผนวก ข...39

ภาคผนวก ค...42

ประวัติยอผู้วิจัย่ ...44

สารบัญภาพประกอบ

ภาพประกอบที่ หน้า ภาพประกอบที่ 2-1 (a) โหลดที่ไมมีความเป็นเชิงเส้น่ (b) กระแสและแรงดันเกดจากโหลดที่ไมเป็นเชิงิ ่

เส้น...5

ภาพประกอบที่ 2-2 รูปแบบสัญญาณของระบบที่มี PF ตํ่า...7

ภาพประกอบที่ 2-3 AC to DC คอนเวอร์เตอร์ที่มีการตอ ่ PFC...8

ภาพประกอบที่ 2-4 สมดุลพลังงานในตัวแกไขตัวประกอบกาลัง้ ํ ...9

ภาพประกอบที่ 2-5 PFC แบบตัวเหนี่ยวนําและตัวเกบประจุ็ ...10

ภาพประกอบที่ 2-6 ตัวแกไขตัวประกอบกาลังแบบตัวเหนี่ยวนํา้ ํ ...11

ภาพประกอบที่ 2-7 วงจรกรองความถี่ตํ่าผานแบบตัวเหนี่ยวนํา่ ...12

ภาพประกอบที่ 2-8 (a) ตัวแกไขแบบบัก้ ๊ (b) แบบจําลอง PWM สวิทชิง สําหรับตัวแกไขแบบบัก่ ้ ๊ ...14

ภาพประกอบที่ 2-9 (a) ตัวแกไขแบบบูสต์้ (b) แบบจําลอง PWM สวิทชิง สําหรับตัวแกไขแบบบูสต์่ ้ .15 ภาพประกอบที่ 2-10 (a) ตัวแกไขแบบ้ บั๊ก-บูสต์ (b) แบบจําลอง PWM สวิทชิง สําหรับตัวแกไขแบบ่ ้ บัก๊-บูสต์...16

ภาพประกอบที่ 2-11 ตัวแกไขแบบ ้ Fourth-0rder (a) ตัวแกไขแบบ ้ Cuk (b) ตัวแกไขแบบ ้ Sepic (c) ตัว แกไขแบบ ้ Zeta ...17

ภาพประกอบที่ 3-1 Boost PFC ที่ใช้ตัวควบคุมแบบอนาล็อค...19

ภาพประกอบที่ 3-2 วงจรเรียงกระแสด้านอินพุทของแหลงจายไฟแบบสวิทชิง่ ่ ่ ...20

ภาพประกอบที่ 3-3 ผลของการตอวงจรสนับเบอร์่ ...24

ภาพประกอบที่ 4-1 กระแสอินพุทที่มีการควบคุมเปรียบเทียบแรงดันอินพุท 110 โวลต์...27

ภาพประกอบที่ 4-2 กระแสอินพุทที่มีการควบคุมเปรียบเทียบแรงดันอินพุท 140 โวลต์...27

ภาพประกอบที่ 4-3 กระแสอินพุทที่มีการควบคุมเปรียบเทียบแรงดันอินพุท 160 โวลต์...28

ภาพประกอบที่ 4-4 กระแสอินพุทที่มีการควบคุมเปรียบเทียบแรงดันอินพุท 180 โวลต์...28

ภาพประกอบที่ 4-5 กระแสอินพุทที่มีการควบคุมเปรียบเทียบแรงดันอินพุท 200 โวลต์...29

ภาพประกอบที่ 4-6 กระแสอินพุทที่มีการควบคุมเปรียบเทียบแรงดันอินพุท 220 โวลต์...29

ภาพประกอบที่ 4-7 วงจรคอนเวอร์เตอร์ที่มีการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอคทีฟโดยจําลองด้วย ้ ํ MATLAB...30

ภาพประกอบที่ 4-8 คา ่ THD ที่ได้จากการวัดสัญญาณกระแสอินพุท...31

ภาพประกอบที่ 4-9 ฮาร์โมนิกส์ในลําดับตางๆ ที่ได้จากการวัดสัญญาณกระแสอินพุท่ ...31

บทที่ 1 บทนํา 1.1 ความสําคัญของปัญหา

แหลงกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรงนันมีใช้งานอยางแพรหลายในทุกรูปแบบ ่ ํ ้ ่ ่ เชนอุปกรณ์สื่อสาร ่ คอมพิวเตอร์ หรือแม้กระทังอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ้ ซึ่งนับวันที่จะขยายรูปแบบการใช้ออก อยางกว้างขวาง่ ทังนีรูปแบบการแปลงสัญญาณไฟฟ้าที่มีการใช้งานพืนฐานที่แรงดันระดับ ้ ้ ้ 220 โวลท์

50 เฮิรตซ์ ไปเป็นแรงดันกระแสตรงที่ระดับแรงดันตางๆนันมี ่ ้ รูปแบบของคอนเวอร์เตอร์ตางๆ่ ให้

สามารถเลือกใช้งานตามระดับกาลังไฟฟ้าที่กาหนดํ ํ

ปัญหาหลักของแหลงจายไฟฟ้ากระแสตรงที่ใช้รูปแบบของคอนเวอร์เตอร์ตางๆ ่ ่ ่ กคือยังต้องใช้็ หลักการแปลงแรงดันกระแสสลับเป็นกระแสตรงผานทางบริดจ์ไดโอด ่ และใช้วงจรกรองกระแส ทางด้านท้าย ซึ่งหลักการดังกลาวกอให้เกดรูปแบบขอ่ ่ ิ งกระแสด้านเข้าที่ผิดเพียนจากรูปสัญญาณ้ พืนฐานที่ความถี่ ้ 50 เฮิรตซ์ ผลดังกลาวทําให้เกดความสูญเสียในระบบป้อนเข้า่ ิ

เนื่องจากการขยายตัวในการใช้งานคอนเวอร์เตอร์แบบสวิทชิงในบ้านหรือการใช้งานใน่ โรงงานอุตสาหกรรม จึงมีการใช้มาตรฐานรองรับในตางประเทศ ่ (ประเทศในเขตยุโรป) อยางเชน ่ ่ IEC 61000-3-2 ซึ่งจะกลาวถึงมาตรฐานกรณีความผิดเพียนของกระแส ่ ้ มีการจํากดอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไมได้ั ่ มาตรฐานดังกลาว ่ ซึ่งแนวโน้มในอนาคตอาจมีการใช้มาตรการเดียวกนกาหนดทิศทางการใช้พลังงานั ํ ไฟฟ้าในประเทศไทย

ในประเด็นของการปรับปรุงในเรื่องการสูญเสียพลังงานที่น้อยลง การนําเสนอนันจะทําการลด้ การสูญเสียของพลังงานทางด้านไฟฟ้าที่อยูในระดับการวิจัย ่ กลาวคือ ่ การปรับรูปแบบสัญญาณของ กระแสด้านเข้าให้มีรูปแบบที่มีคาใกล้เคียงสัญญาณแรงดันด้านเข้า ่ ทังนีในอุปกรณ์หรือแหลงจายไฟ้ ้ ่ ่ กระแสตรงจะมีโดยทัวไปที่ไมมีการแกไขตัวประก่ ่ ้ อบกาลัง ํ จะมีคาประมาณ ่ 0.55-0.65 ซึ่งจะแตกตาง่ กบงานวิจัยที่จะพัฒนาตัวประกอบกาลังอยูในระดับ ั ํ ่ 0.99

1.2 วัตถประสงค์ของการวิจัยุ

งานวิจัยนีจะมี้ วัตถุประสงค์ในการออกแบบทดสอบ คอนเวอร์เตอร์ที่มีการแกไขตัวประกอบ้ กาลังแบบแอกทีฟโดยใช้ ํ การจําลองการทํางานของระบบด้วยคอมพิวเตอร์ และสร้างอุปกรณ์จริง ทังนี้ ้ การทดสอบจะทําการเปรียบเทียบคาที่ได้จากการจําลองการทํางานด้วยคอมพิวเตอร์และผลที่ได้จากการ่

ทดสอบอุปกรณ์จริงกบมาตรฐานของ ั IEC 61000-3-2 สวนตอไปคือ ่ ่ การศึกษาผลของการปรับระดับ กาลังทางไฟฟ้าเอาท์พุท ซึ่งจะสงผลกระทบตอคาความผิดเํ ่ ่ ่ พียนของกระแสพืนฐาน้ ้

การออกแบบและสร้างคอนเวอร์เตอร์ที่มีการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอกทีฟ้ ํ จริงนัน ้ จะทํา การควบคุมผานทางตัวประมวลสัญญาณ่ อนาล็อค ที่มีการควบคุมแบบลูปปิด สองลูปโดยการปรับแก้

ไขในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ตอผานชองทางอนุกรม ่ ่ ่ 1.2.1 ตัวประมวลผลสัญญาณแบบอนาล็อค

การออกแบบคอนเวอร์เตอร์ที่มีการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอกทีฟ้ ํ นันจะประกอบด้วยกน้ ั หลายๆสวน ่ ซึ่งมีการทํางานรวมกน ่ ั โดยมีตัวควบคุมหรือตัวประมวลสัญญาณคือ MC33262 เป็นตัว ควบคุมตัวสวิตซ์ทังนีเนื่องจากงานวิจัยได้เลือกใช้งานตัวสวิทชิงของบริษัท ้ ้ ่ IR โดยใช้รหัสของตัว สวิตซ์คือ มอสเฟส IRFP 460 จึงจําเป็นที่ต้องมีชุดขับให้แกตัว่ สวิทชิง่นีด้วย ้ การออกแบบสวิตซ์นีนัน ้ ้ จะต้องคํานึงถึงการเข้ากนได้ของสัญญาณที่จะนําไปควบคุม ั รวมถึง ความปลอดภัยของตัวควบคุมด้วย ดังนันการแยกอิสระทางไฟฟ้าจึงต้องมีการคํานึงถึงด้วย ในที่นี้ ้นันชุดขับจะมีการรวมกนเป็นแผนเดียวที่้ ั ่ มีการจายไฟฟ้า ่ 220 โวลท์ 50 เฮิรตซ์

1.2.2 คอนเวอร์เตอร์ที่ใช้ในการแก้ไขตัวประกอบกําลังแบบแอกทีฟ

การพัฒนาคอนเวอร์เตอร์ที่เหมาะสมกบการใช้งานในงานวิจัยนีนันมีสําคัญมากเนื่องจาก ั ้ ้ บาง คอนเวอร์เตอร์ไมสามารถที่จะใช้ระบบคว่ บคุมมาปรับแกไขตัวประกอบกาลังได้ ้ ํ ดังนัน ้ ทางผู้วิจัยจึง เลือกคอนเตอร์เวอร์จําพวกนันกคือ ่ ็ บูสต์คอนเวอร์เตอร์ และ พุช-พูล คอนเวอร์เตอร์ มาทําการทดสอบ เพื่อปรับแกไขตัวประกอบกาลัง้ ํ

ทังนีระดับกาลังที่ทางผู้วิจัยเลือกจะอยูในระดับ ้ ้ ํ ่ 200 วัตต์ ซึ่งเป็นชวงรอยตอระห่ ่ วาง ่ บูสต์ คอน เวอร์เตอร์ ที่มีระดับกาลังขนาด ํ 100-150 วัตต์ ข้อดีคืองายตอการออกแบบและสร้าง ่ ่ แตมีอันตรายเรื่อง่ การแยกกนทางไฟฟ้า ั เพราะไมมีหม้อแปลง ่ สวน ่ พุช-พูล คอนเวอร์เตอร์ ที่มีระดับกาลังขนาด ํ 100- 1000 วัตต์ ซึ่งสูงขึนกวาแบบกอนหน้า ้ ่ ่ แตมีความซับซ้อนมากขึ่ ้นเนื่องจากมีการแยกทางไฟฟ้าผานทาง่ หม้อแปลง แตการแยกทางไฟฟ้าจะเป็นการป้องกนที่ดีขึน ่ ั ้ ซึ่งทางผู้วิจัยจะทําการทดสอบทังสองแบบ้ และหาข้อได้เปรียบเสียเปรียบทังสองแบบนีในบทที่ ้ ้ 4

1.3 วรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง

การออกแบบแหลงจายไฟฟ้ากระแสตรงที่มีใช้งานอยูในชีวิตประ่ ่ ่ จําวันเรานัน้ อยางเชน่ ่ คอมพิวเตอร์ ได้ถูกพัฒนาให้มีความสามารถ หรือประสิทธิภาพที่สูงขึนในขณะที่มีนําหนักเบาลงแล้ ้

ราคาที่ถูกลงด้วยนัน ้ จากปัญหาหลักของการออกแบบแหลงจายไฟแบบเกาที่ไมได้ได้มีการแกไขตัว่ ่ ่ ่ ้ ประกอบกาลังนันมีผลํ ้ ตอการสูญเสียของระบบไฟฟ้ามาก ่ กล่าวคือถ้าไมมีการแกไขตัวประกอบกาลัง ่ ้ ํ จะมีตัวประกอบกาลังประมาณ ํ 0.55-0.65 และ ถ้าใช้การแกตัวประกอบกาลังแบบ ้ ํ Passive กจะได้ตัว็ ประกอบกาลังอยูราว ํ ่ 0.7-0.8 ดังนันในงานวิจัยของ ้ [1][2] จะนํามาสูการปรับรูปแบบสัญญาณด้านเข้า่ เพื่อให้มีรูปแบบสัญญาณคล้ายกบแรงดันด้านเข้า ั นั่นหมายความวาตัวประกอบกาลังจะมีคาใกล้เคียง ่ ํ ่ 1 หรือจากงาน [1][2] อยูที่ ่ 0.99

หลังจากที่มีการปรับสัญญาณได้แล้วนันยังมีความพยายามที่จะลดต้นทุนในการสร้าง้

แหลงจายไฟนันด้วยการใช้ตัวประมวลสัญญาณที่ราคาถูกลง ่ ่ ้ อยางในตัวอยางงานวิจัย ่ ่ [3] ได้มีความ พยายามที่จะลดการใช้งานตัวประมวลสัญญาณที่มีราคาแพง จําพวกชิป DSP

พร้อมกนนีในงานวิจัยที่ทางผู้วิจัย ั ้ สนใจมากที่สุดคือการเปรียบเทียบราคาตัวประมวลผล สัญญาณแบบตางๆ ่ ของแหลงจายไฟมีการแกไขตัวประกอบกาลัง ่ ่ ้ ํ เพื่อเป็นแนวทางในการผลิตเชิง พาณิชย์ ในมาตรฐานของ IEC 61000-3-2

1.4 สรุปบทวิจัย

บทที่ 2 จะนําเสนอทฤษฏีที่เกยวข้องกบแหลงจายแบบสวิทชิงที่มีลักษณะการเสริมแรงดัน ี่ ั ่ ่ ่ ประกอบด้วย วงจร บูสต์คอนเวอร์เตอร์ และ พุช-พูล คอนเวอร์เตอร์ การออกแบบหม้อแปลงความถี่สูง วงจรกรองกระแสความถี่สูง สําหรับคอนเวอร์เตอร์ที่มีการเพิมระดับแรงดัน่ , ตัวประมวลสัญญาณทาง อนาล็อค และการควบคุมคอนเวอร์เตอร์แบบอนาล็อค ที่มีการออกแบบระบบควบคุมการป้อนกลับของ ลูปแรงดันและลูปกระแส

บทที่ 3 จะกลาวถึงการออกแบบอุปกรณ์จริงในสวนตางของโครงสร้าง ่ ่ ่ แหลงจายไฟฟ้า่ ่ แบบสวิตซิง่ที่มีการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอคทีฟ้ ํ รวมถึงการออกแบบวงจรควบคุมแบบอนาล็อค

บทที่ 4 จะเป็นผลการทดสอบที่เกยวข้องกบการตอบสนองที่กาลังทางไฟฟ้าี่ ั ํ ระดับตางๆ พร้อม่ ทังแสดงคาตัวแปรที่มีผลกระทบกบการตอบสนองของ ้ ่ ั สวนตางของโคร่ ่ งสร้าง แหลงจายไฟฟ้า่ ่ แบบสวิทชิงที่่ มีการแกไขตัวประกอบกาลังแบบแอค้ ํ ทีฟ

บทที่ 5 คือบทสรุปของการทํางานในงานวิจัยทังหมด ้ รวมถึงการ เสนอข้อคิดเห็นในการ ปรับปรุงโครงงานนีให้มีประสิทธิภาพมากขึน้ ้

บทที่ 2

ความร้พื้นฐานเกี่ยวกับคอนเวอร์เตอร์ที่มีการแก้ไขตัวประกอบกําลังแบบแอคทีฟู

อุปกรณ์เครื่องใช้ทางไฟฟ้าที่ตอกบแหลงจายไฟฟ้าโดยตรงมีผล่ ั ่ ่ กรทบตอระบบหลัก่ โดยรวม ในระบบที่มีโหลดทางไฟฟ้าประเภทตัวต้านทานที่ให้ความร้อนหรือแสงสวางจะมีลักษณะเชิงเส้นตอ่ ่ ระบบของแหลงจาย แตในกรณีที่โหลดมีลักษณะที่มีการตอกบแหลงจายประเภทสวิทชิง จะมีลักษณะที่่ ่ ่ ่ ั ่ ่ ่ มีการรบกวนระบบแหลงจายของการไฟฟ้า ่ ่ ที่ทําให้เกดกระแส ิ ฮาร์โมนิกส์ ทังนี้ ้ในกรณีที่มีการตอเข้า่ ระบบของแหลงจายจํานวน่ ่ มากจะสงผลตอ่ ่ ระบบโดยรวมของการไฟฟ้าฯ ซึ่งจะทําให้ต้องมีการ ออกแบบให้มีการจายกาลังทางไฟฟ้ามากขึน รวมถึงระบบสายสงที่มีขนาดใหญขึน่ ํ ้ ่ ่ ้

2.1 การแก้ไขตัวประกอบกําลังแบบทั่วไป

การแกไขตัวประกอบกาลังนัน ้ ํ ้ ขึนอยูกบตําแหนงข้ ่ ั ่ องวงจรแกไขตัวประกอบกาลัง ้ ํ สามารถ แยกออกเป็นสองกรณี อันดับแรกคือการแกไขตัวประกอบกาลังที่อินพุท ้ ํ และการแกไขตัวประกอบ้ กาลังที่เอาท์พุท ํ แบบแรกมีการปรับแกไขตัวประกอบกาลังด้านหน้าเพื่อปรับแกไขให้ระบบ ้ ํ ้ เมื่อมี

โหลดที่ไมเชิงเ่ ส้นเข้ามาประกอบ อยางเชน บัลลาส่ ่ จะมีการใสตัวแกไขตัวประกอบกาลังระหวางโหลด่ ้ ํ ่ กบระบบไฟฟ้า เมื่อเกดกรณีเชนนีจะเรียกวาการแกไขที่เอาท์พุทั ิ ่ ้ ่ ้

ทังนีขึนอยูกบการเลือกใช้ตัวแกไขตัวประกอบกาลัง ้ ้ ้ ่ ั ้ ํ และสามารถแยกกรณีการแกไขเป็นสอง้ ทางคือ การแกไขตัวประกอบกาลังแบบพาสซีฟ และ แบบที่สองคือ แบบแอ้ ํ คทีฟ ในการแกไขแบบแรก้ จะมีการใช้สวนประกอบของตัวรีแอคทีฟพืนฐาน ่ ้ อยางเชน ่ ่ ตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนํา และตัวเกบประจุ ็ เพื่อแกไขตัวประกอบกาลังระหวางแรงดันกบกระแสที่จายให้กบโหลด ้ ํ ่ ั ่ ั ที่มีคาตัวประกอบกาลังที่ตํ่า่ ํ ซึ่

นํามาด้วยการปรับแกไขตัวประกอบกาลังแบบ้ ํ แอคทีฟ

การปรับแกไขตั้ วประกอบกาลังแบบํ แอคทีฟโดยทัวไปจะใช้หลักการการชดเชย่ การผิดเพียน้ ของกระแสอินพุท โดยที่นําวงจรสวิทชิงตางๆมาใช้งาน ่ ่ นันกหมายถึงระบบที่มีความซับซ้อนมากขึน่ ็ ้ กวาแบบวงจรพาสซีฟ ่ ด้วยเทคโนโลยีที่มีการใช้ ไอซี ทําให้มีการใช้งานที่งายขึน ่ ้ ขนาดที่เล็กลง และมี

ราคาที่ถูกลงตามไปด้วย ซึ่งจากการใช้งานแหลงจายไฟฟ้าแบบสวิทชิงที่จะนําเสนอนัน ่ ่ ่ ้ ความสามารถ ในการปรับปรุงคุณภาพของตัวประกอบกาลังอาจไปได้ํ ถึง 0.99 และ THD มีคาน้อยกวา ่ ่ 5% ซึ่งความถี่

ในการสวิทชิงสามารถใช้ได้แบบความถี่ตํ่าหรือสูงได้ตามความเหมาะสม่

2.2 นิยามของตัวประกอบกําลังและ THD

ตัวประกอบเป็นสิงสําคัญในระบบ่ เล็กทรอนิกส์กาลัง ํ เพราะเนื่องจากเป็นการวัดกาลังจริงที่ใช้ํ จายในระบบไฟฟ้า และเป็นการวัด่ การผิดเพียน้ ในระบบแรงดันและกระแสไฟฟ้า และการเลื่อนเฟส ของแรงดันกบกระแส ตามสมการ ั 2.1 จะนิยามกาลังไฟฟ้าํ และกาลังปรากฏํ เฉลี่ยที่แหลงจ่ ่าย

wer ApparentPo

Average alPower

PF r

PowerFacto Re ( )

)

(  (2.1)

ซึ่งกาลังปรากฏ ถูกนิยามวาเป็นผลคูณของแรงดันกบกระแสํ ่ ั

ในระบบที่มีความเชิงเส้น โหลดจะดึงกรแสและแรงดันที่มีลักษณะสัญญาณเป็นรูปซายน์ ตัว ประกอบกาลังจะถูกคิดให้อยูในรูปของมุมที่เกดขึนระหวางกระแสและแรงดันํ ่ ิ ้ ่ จะได้ดังสมการที่ (2.2)

  cos cos

, ,

,

, 



rms s rms s

rms s rms s

V I

V

PF I (2.2)

ซึ่ง I_rms และ V_rms คือคา ่ rms ของกระแสและแรงดันในระบบตามลําดับ มุม ^ จะเกดขึนจากิ ้ การเลื่อนเฟส ดังนัน้ในระบบไฟฟ้า ตัวประกอบกาลังจะคิดอยูในรูปแบบของ ํ ่ Cosine ของมุมที่เกดขึนิ ้ ระหวางแรงดันกบกร่ ั ะแส แตในระบบอิเล็กทรอนิกส์กาลัง ในกรณีที่มีระบบที่ไมมีความเป็นเชิงเส้น่ ํ ่ อยางเชนแหลงจายไฟฟ้าแบบ่ ่ ่ ่ สวิทชิงเข้ามาเกยวข้องแล้วนันการจะใช้มุมเข้ามาคิดอยางเดียวจึงไมใชสิง่ ี่ ้ ่ ่ ่ ่ ที่ถูกต้องอีกตอไป่ ในภาพประกอบที่ 2-1 แสดงถึงระบบที่ไมมีความเป็นเชิงเส้นปรากฏขึนที่่ ้ โหลด

ภาพประกอบที่ 2-1 (a) โหลดที่ไมมีความเป็นเชิงเส้น่ (b) กระแสและแรงดันเกดจากโหลดที่ไมเป็นเชิงิ ่ เส้น

การคํานวณตัวประกอบกาลังจึงเป้นสิงที่ซับซ้อนมากขึนตามไปด้วยํ ่ ้ ถ้าเปรียบเทียบกบกรณีที่มีั สัญญาณลักษณะเป็นซายน์ ซึ่งถ้าแรงดันและกระแสถูกลดทอนสัญญาณแล้วนั้น ในสมการที่ 2.3 และ 2.4 นําเสนอในสวนของการใช้ ่ สมการ Fourier เข้ามานําเสนอในสวนของกระแสและแรงดันในระบบ ่ ตามลําดับ

(2.3)

) sin(

) sin(

) sin(

) (

2 1 1

1

n in s n i s

DC

n in s n DC s

t n I

t n I

I

t n I

I t i









































) sin(

) sin(

) sin(

) (

2 1 1

1

vn sn

n v s

DC

n vn s n DC s

t n I

t n V V

t n V

V t v







































 (2.4)

ประยุกต์นิยามของสมการตัวประกอบกาลังใน ํ (2.1) ไปในสมการผิดเพียน้ ของกระแสและ แรงดันข้างต้น จะได้สมการของตัวประกอบกาลังเป็นํ

rms sn n

rms sn n

n rms sn rms sn n rms

s rms s

n rms sn rms sn n

V I

V I V

I V I PF

2 , 1 2 ,

1

, , 1 ,

, , , 1

cos cos























 





 (2.5)

ซึ่ง _Vsn,rms I_sn,rms คือคา ่ rms ของลําดับกระแสและแรงดันฮาร์โมนิกส์ที่ n^th ตามลําดับ และ ^ n^th คือมุมเลื่อนเฟสของกระแสและแรงดันลําดับที่ n^th

เนื่องจากสวนใหญแล้่ ่ ว ระบบของอิเล็กทรอนิกส์กาลังจะรับํ แหลงจายแรงดันที่มีคาคงที่ ทังนี่ ่ ่ ้ ้ แล้วเราสามารถที่จะสมมุติให้แรงดันนันมีรูปสัญญาณที่มีลักษณะเป็นซายน์ได้้ ดังสมการ (2.6)

t V t

v_s( ) _ssin (2.6)

) sin

( )

(t distorted non usoidal

i_s   (2.7)

สมการของตัวประกอบกาลังจะอธิบายได้ดังสมการด้านลางํ ่ ( 2.8)

disp dist rms

s rms

s k k

I

PF  I cos  

, ,

1 (2.8)

โดยที่

มุมระหวางแรงดัน ่ V_s(t) กบกระแส ั Fundamental I_s(t)

1 :

คา ่ rms ของสวนประกอบ ่ Fundamental ในกระแสอินพุท I_s1,rms :

ผลรวมของค่า rms ในกระแสอินพุท

I_s,rms :

k_dist = I_s1,rms/I_s,rms : Distortion factor k_disp = cos 1 : Displacement factor

ตัวแปรที่สําคัญอีกตัวคือตัววัดเปอร์เซ็นต์การผิดเพียน้ กคือ ็ Total Harmonic Distortion ของกระแสซึ่ง อาจอธิบายได้ด้วยสมการด้านลาง่

1 1

2 ,

1 2 2

, 2





 ^



dist rms

s n

rms sn

i I k

I

THD (2.9)

ในแหลงจายไฟฟ้ากระแสตรงแบบสวิทชิง่ ่ ่ (SMPS) แบบเดิมนัน จะมีการใช้วงจรเรียงกระแสที่้

ประกอบด้วยตัวเกบประจุ ซึ่งสงผลให้เกดแรงดันตกครอมตัวเกบประจุ ็ ่ ิ ่ ็ Vc และกระแสที่มีลักษณะเป็น พัลส์เกดขึนที่กระแสอินพุท สังเกตจากิ ้ ภาพประกอบที่ 2-2 แล้วนันการเปรียบเทียบ้ แรงดันอินพุทที่

เปป็นรูปซายน์แล้วจะทําให้คาของ ่ THDi มีคาสูงถึง ่ 70% และคา ่ PF จะมีคาตํ่ากวา ่ ่ 0.67

ภาพประกอบที่ 2-2 รูปแบบสัญญาณของระบบที่มี PF ตํ่า

จากสมการที่ 2.8 และ 2.9 จะสังเกตุได้วา ่ PF และ THD จะมีความสัมพันธ์กบ ั Distortion และ Displacement factors ดังนันการปรับปรุงตัวประกอบกาลัง ้ ํ PF และ ตัวแกไขตัวประกอบกาลัง ้ ํ PFC เป็นการลดฮาร์โมนิกส์นันเอง่

2.3 การแก้ไขตัวประกอบกําลัง

2.3.1 สมดลพลังงานุ ในวงจรการแก้ไขตัวประกอบกําลัง

ในภาพประกอบที่ 2-3 แสดงถึงภาพโดยรวมของการแปลงแรงดันกระแสสลับให้เป็น แรงดันกระแสตรงที่มีการตอ ่ PFC ถ้าให้ i_l(t) และ V_l(t) เป็นกระแสอินพุท และแรงดันอินพุท

ตามลําดับถ้ากรณีที่ PFC เป็นไปดังอุดมคติแล้วนัน้ PF ต้องเทากบ ่ ั 1

t V

t

v_l( ) _lmsin_l (2.10a)

t I

t

i_l( ) _lmsin_l (2.10b)

ภาพประกอบที่ 2-3 AC to DC คอนเวอร์เตอร์ที่มีการตอ ่ PFC

ซึ่ง V_lm และI _lm คือ แรงดันและกระแสสูงสุดของกระแสและแรงดันอินพุท ตามลําดับ และ l

คือมุมในเชิงความถี่ คากาลังอินพุทแบบ่ ํ instantaneous จะได้ดังสมการด้านลาง่

) 2 cos 1 ( sin

)

(t V I ² t P t

p_in  _{lm lm} _l  _in  _l (2.11)

และซึ่ง P_in=1/2V_lmI_lm คือคาเฉลี่ยของกาลังอินพุท่ ํ

จากสมการ 2.11 คากาลังอินพุทแบบ ่ ํ instantaneous ไมได้ประกอบด้วยคากาลังไฟฟ้าจริงอยาง่ ่ ํ ่ เดียว แตสวนประกอบของ ่ ่ P_in จะมียังมีสวนของกระแสสลับที่อยูในรูปของความถี่ ่ ่ 2l แสดงใน ภาพประกอบที่ 2-4 ดังนัน้หน้าที่ของวงจร PFC

คือการดําเนินการจัดการกบพลังงานที่เกนของกาลังอินพุท ั ิ ํ (รูปของพืนที่สวน้ ่ I) เมื่อกาลังํ อินพุท p_in(t) มีคามากกวา่ ่ P_in(=P_o) และจัดการปลอยพลังงานเมื่อ ่ p_in(t) ตํ่ากวา ่ Pin(=Po) เพื่อชดเชยในสวนของพืนที่ ่ ้ II กาลังสวนเกนสามารถหาได้จากสมการํ ่ ิ

) 2 sin 1 2 ( )

( P t

t

w _l

l o

ex 

 ^

 (2.12)

ณ เวลา t=3T_l/8 จะเป็นชวงที่พลังงานสวนเกนแตะของสูงสุด ซึ่งจะได้ดัง่ ่ ิ สมการ

l o ex

w P

  max

, (2.13)

ภาพประกอบที่ 2-4 สมดุลพลังงานในตัวแกไขตัวประกอบกาลัง้ ํ

พลังงานสวนเกนจะถูกเกบไว้ในโหลดตัวเหนี่ยวนําและตัว่ ิ ็ เกบประจุในวงจร ็ PFC นันเอง่

2.3.2 ตัวแก้ไขตัวประกอบกําลังไฟฟ้าแบบพาสซีพ

ตัวแกไขตัวประกอบกาลังไฟฟ้าแบบพาสซีพถูกใช้ในการแกไขตัวประกอบ้ ํ ้ กาลัํ งไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่เพราะเนื่องจากความนาเชื่อถือและความสามารถรับมือ่ ทางด้านขนาดของกาลังไฟฟ้าที่มีระดับสูํ ง โดยทัวไปแล้ว ่ ตัวเกบประและตัวเหนี่ยวนําที่มีการตอ็ ่ อนุกรมกนจะถูกใช้ในการแกไขหรือกรองฮาร์โมนิกส์ในระบบอุตสาหกรรม ั ้ อยางเชนโรงหลอม ่ ่ หรือ โรงงานรีดเหล็กเป็นต้น ในภาพประกอบที่ 2-5 เป็นการแสดงการตอชุดของตัวแกฮาร์โมนิกส์ที่เรียกวา ่ ้ ่ Static Var Compensator ทัง้นีการตอในแตละกงนันจะมีคาของตัวเกบประจุเกดขึนในระบบ ้ ่ ่ ิ่ ้ ่ ็ ิ ้ ซึ่งการตอ่ แบบนีทําให้ระบบได้รับการชดเชย ้ VAR ด้วย ในสวนของทางด้านอิเล็คทรอนิกส์กาลังจะมีชุด ่ ํ Thyristor ที่ทําการควบคุมให้เกดการิ ชดเชย VAR แบบ Optimize ทังนี ้ ้ PF ของระบบจะได้รับการปรับ ให้อยูในจุดที่่ เหมาะสมจากการปรับจูน

ภาพประกอบที่ 2-5 PFC แบบตัวเหนี่ยวนําและตัวเกบประจุ็

การออกแบบการปรับจูนด้วยอิเล็กทรอนิกส์กาลัํ งนีมีข้อเสียของการที่ระบบที่มี้ อิมพิแดนซ์ และ ฮาร์โม นิกส์ ไมเหมาะสม่ ทังนีรวมถึงเรื่องของอุปกรณ์้ ้ ที่มีขนาดใหญ่และสวนประกอบที่มี่ ราคาที่สูง

สําหรับการใช้งานขนาดกาลังที่ํ ไมเกน่ ิ 10 kW

นันการใช้งานแบบปรับจูนโดยชุดอิเล็กทรอนิกส์กาลัง้ ํ อาจจะไมใชหนทางเลือกที่ดีนัก ่ ่ สวนใหญแล้ว่ ่ การออกแบบตัวแกไขตัวประกอบกาลังแบบ ้ ํ off line passive จะใช้ตัวเหนี่ยวนําดังภาพที่ 2-6 ขึนอยูกบ้ ่ ั ขนาดของตัวเหนี่ยวนําที่ใช้ ซึ่งวงจรดังกลาวแกไขได้สูงสุดคือ ่ ้ PF ที่ 90%

2 1) / 075 . 0 ( 1

9 . 0

K

PF   (2.14)

ภาพประกอบที่ 2-6 ตัวแกไขตัวประกอบกาลังแบบตัวเหนี่ยวนํา้ ํ ซึ่ง

R K l



 

1 (2.15)

ตัวแก้ไขตัวประกอบกาลังอยางงายที่เป็ํ ่ ่ นวงจรกรองความถี่ตํ่าผาน่ ที่แสดงในภาพ 2.7 จะได้สมการถายโอน่ ที่อยูในรูปแบบของอินพุทอิมพิแดนซ์่ ดังสมการด้านลาง่

1 / ) 1

( ₂



 

R sL LC s s

H (2.16)

1 1 ) /

(

2





 

sRC R sL LC Rs s

Z_in (2.17)

จากสมการข้างบนจะสังเกตได้วาวงจรกรองมีความถี่อินพุทที่มีระดับตํ่า่ (50Hz) เพราะฉะนันแล้วคาตัว้ ่ เหนี่ยวนําและตัวเกบประจุจะต้องมีขนาดที่ใหญมาก จากเหตุดังกลาวจึงสรุปเป็นหัวข้อได้วา ข้อเสียของ็ ่ ่ ่ การออกแบบและสร้างด้วยการใช้อุปกรณ์แบบ พาสซีพ นัน้

- การปรับปรุงตัวประกอบกาลัง จะสามารถปรับแกตัวประกอบกาลังได้ไมเกน ํ ้ ํ ่ ิ 0.9 - THD มีคาสูง่

- มีขนาดใหญและหนัก่

- ไมสามารถปรับระดับแรงดั่ นเอาท์พุท

- คอนข้างจะมีความออนไหวตอคาตัวแปรตางๆของวงจร่ ่ ่ ่ ่ - การออกแบบให้มีคา่optimize คอนข้างลําบาก่

ภาพประกอบที่ 2-7 วงจรกรองความถี่ตํ่าผานแบบตัวเหนี่ยวนํา่

2.3.3 รปแบบวงจรพื้นฐานที่ใช้งานกับการแก้ไขตัวประกอบกําลังู

ในปัจจุบันการใช้เทคนิกการสวิทชิงนัน ว่ ้ งจรและวิธีการหลายๆอยางได้ถูกพัฒนาเพื่อที่จะให้่ เกดการิ รองรับตามมาตรฐานที่กาหนดํ (IEC6100-3-2, IEEE Std.) การสวิทชิงด้วยความถี่สูงถูกนํามาใช้่ ในการควบคุมรูปแบบสัญญาณของกระแสอินพุทให้มีลักษณะเป็นตามที่กาหนด คอนเวอร์เตอร์ที่ถูกใช้ํ งานในการออกแบบตัวแกไขตัวประกอบกา้ ํ ลังจะแบงออกเป็น ่ 6 ชนิดได้แก่

- ตัวแกไขแบบ้ บัก๊

- ตัวแกไขแบบ้ บูสต์

- ตัวแกไขแบบ ้ บัก๊-บูสต์

- ตัวแกไขแบบ ้ Cuk - ตัวแกไขแบบ้ Sepic - ตัวแกไขแบบ้ Zeta

2.3.3.1 ตัวแก้ไขแบบบั๊ก

ในภาพประกอบที่ 2-8 แสดงถึงตัวแกไขตัว้ ประกอบกาลังแบบํ บัก๊โดยการใช้เทคนิก PWM ทังนี้ ้สามารถสร้างแบบจําลองเป็นวงจรเสมือนดังรูปภาพที่ 2-8 จากวงจรเสมือนนีจะชีให้เห็นได้้ ้ จากสมการด้านลาง่

1 ) /

( ₂



 

R sL LC s s d

H (2.18)

1 1 ) /

(

2

2 



 

sRC R sL LC s d s R

Z_in (2.19)

การเปรียบเทียบการแกไขตัวประกอบกาลังไฟฟ้า้ ํ ของวงจรสวิทชิง่ความถี่สูงแบบตางๆ ่ นัน ้ ตัว แก้ไขแบบบัก๊จะสามารถจํากดั inrush current ได้ดีกวาแบบอื่น่ เนื่องจากตัวสวิทชิงตอแบบอนุกรมกบ่ ่ ั อินพุท ข้อดีเกยวกบคอนเวอร์เตอร์ดังกลาว ี่ ั ่ การป้องกนัการลัดวงจร การป้องกนัแรงดันด้านอินพุทเกนิ

ข้อได้เปรียบอีกอยางของการใช้คอนเวอร์เตอร์ชนิดนีกคือ แรงดันด้านเอาท์่ ็้ พุทมักจะมีคาน้อยวาแรงดัน่ ่ ด้านอินพุท ซึ่งสวน่ ใหญ่เป็นที่ต้องการ อาจจะแบงแยก่ และสรุปการใช้งานของ ตัวแกไขแบบบัก้ ๊ ได้ดังนี้

- เมื่อเกดกรณีที่แรงดันเอาท์พุทมีคามากกวาแรงดันอินพุท คอนเวอร์เตอร์จะไมดึงกระแสเข้าิ ่ ่ ่ จากระบบ ทําให้กระแสไหลเข้ามีรูปแบบใกล้เคียงกบแรงั ดันอินพุท

- กระแสอินพุทมีลักษณะไมตอเนื่อง ทําให้ ่ ่ EMI มีคาสูง่ - ความเครียดของกระแสมีคาสูงในตัวสวิทชิง่ ่

- ตัวสวิทชิงต้องมีตัวขับที่มีลักษณะแยกทางไฟฟ้า่

ภาพประกอบที่ 2-8 (a) ตัวแกไขแบบบัก้ ๊ (b) แบบจําลอง PWM สวิทชิง สําหรับ่ ตัวแกไขแบบ้ บัก๊

2.3.3.2 ตัวแก้ไขแบบบสต์ู

ตัวแกไขแบบบูสต์้ และแบบจําลองวงจรสวิทชิงเสมือน ที่แสดงในภาพที่ ่ 2-9 a และ b นัน ้ สมการถายโอนและอินพุทอิมพิแดนซ์สามารถเขียนสมการได้ดังนี่ ้

1 / ) ' / ( ) ' / (

' / ) 1

( _{2 2 2}



 

R d L s C d L s s d

H (2.20)

1

1 / ) ' / ( ) ' / ' (

) (

2 2

2 2





 

sRC

R d L s C d L Rs d s

Z_in (2.21)

ซึ่ง d’=1-d

ความแตกตางจากกรณีของ ่ ตัวแกไ้ขแบบบัก๊ ในสวน่ ตัวแกไขแบบบูสต์้ นันมีสิงที่นาสนใจคือ้ ่ ่ ตัวเหนี่ยวนําเสมือนจะถูกควบคุมโดยอัตราสวน ่ duty cycle ของการสวิทชิง่ ผลลัพธ์นันแสดง้ ออกมาใน ลักษณะขนาดและเฟสของอิมพิแดนซ์และทังขนาดของแรงดันกระแสตรง้ กบสมการถายโอนถูกั ่ ควบคุมโดยอัตราสวน ่ duty cycle เชน่กน ั ข้อได้เปรียบของ ตัวแกไขแบบบูสต์้ นันมีการสงผลกระทบ้ ่

ทางด้าน EMI น้อยถ้าเทียบกบคอนเวอั ร์เตอร์ชนิดอื่นๆ สามารถสรุปภาพโดยรวมของ ตัวแกไข้ แบบบูสต์ ได้คือ

- แรงดันเอาท์พุทมีคามากกวาแรงดัน่ ่ อินพุทสูงสุด

- ไมสามารถที่จะจํากดกระแส ่ ั inrush และ การป้องกนแรงดันเกนได้ั ิ

ภาพประกอบที่ 2-9 (a) ตัวแกไขแบบบูสต์้ (b) แบบจําลอง PWM สวิทชิง สําหรับ่ ตัวแกไข้ แบบบูสต์

2.3.3.3 ตัวแก้ไขแบบ บั๊ก-บสต์ู

ตัวแกไขแบบ้ บัก๊-บูสต์ และรูปแบบการจําลองวงจร แสดงในภาพที่ 2-10a และ ซึ่งมีสมการถายโอนของอินพุทอิมพิแดนซ์ดังนี่ ้