物聯網的快速發展以及全球能源危機意識覺醒，替代能源的開發成為當今趨勢，要維持許多設備及裝置的供電需求就成為了一大難題。本論文提出利用太陽能面板發電結合溫差發電的兩種方式進行能量採集的發電系統，希望將來可應用在微小電力產品及緊急用電上的使用。
本論文先透過ECL-W0422升壓轉換器驗證透過人體溫度經致冷晶片後可使LED發亮的發電可行性，但因ECL-W0422價格昂貴及開發資料不透明，造成此升壓轉換器在價格及開發上無競爭力。
因此，本論文利用升壓IC-LTC3108進行升壓轉換器設計，其結果顯示亦可達成能透過體溫經致冷晶片讓LED發亮，為避免因溫差過低無法進行發電，再結合太陽能面板讓發電系統具備兩組輸入方式使應用方式可多方位的應用，在價格上比ECL-W0422可節省80%成本，增加產品的競爭力。

With the rapid development of the Internet of Things and the awareness of the global energy crisis, the development of alternative energy sources has become a trend today, and maintaining the power supply requirements of many devices and devices has become a major problem.
This paper proposes a power generation system that uses two methods of solar panel power generation combined with temperature difference power generation for energy harvesting. It is hoped that it can be applied to small power products and emergency power in the future.
In this paper, the ECL-W0422 boost converter is used to verify the feasibility of power generation after the temperature of the human body is cooled by the human body temperature. However, because the ECL-W0422 is expensive and the development data is opaque, the boost converter is at the price. And development is not competitive.
Therefore, this thesis uses the boost IC-LTC3108 for boost converter design. The results show that the LED can be brightened through the body temperature through the cooling chip. In order to avoid the power generation due to the low temperature difference, the solar panel can be combined. The power generation system has two sets of input modes to make the application mode multi-faceted application, which can save 80% cost and increase the competitiveness of the product than the ECL-W0422.

目錄
致謝	I
中文摘要	II
英文摘要	IV
目 錄	VI
圖目錄	IX
表目錄	XI
第一章 緒論	1
1.1 研究動機與背景	1
1.2 論文架構	3
第二章 致冷晶片及太陽能面板概述	4
2.1致冷晶片之簡介	4
2.2 致冷晶片之結構與工作原理	5
2.3 太陽能面板之簡介	9
2.4 太陽能面板之結構工作原理	10
第三章 超低電壓升壓轉換器模組	12
3.1 超低電壓升壓轉換器模組介紹	12
3.2 超低電壓升壓轉換器模組分析	13
3.3 超低電壓升壓轉換器模組測試	14
第四章 低電壓升壓轉換器晶片	15
4.1升壓轉換器之概述	15
4.2升壓轉換器之工作原理	16
4.3升壓晶片LTC3108	18
4.3.1 升壓晶片LTC3108功能及特色簡介	19
4.3.2 升壓晶片LTC3108架構及規格	21
第五章 實驗結果與討論	25
5.1 實驗方法	25
5.1.1系統架構	25
5.1.2 升壓電路設計	26
5.2實驗結果	29
5.2.1 實驗步驟與環境	29
5.2.2 實驗結果	32
5.2.3 與超低電壓升壓轉換器模組比較	37
5.2.4 與太陽能發電比較	38
5.2.5 太陽能及溫差發電系統製作成本	39
第六章 結論與未來展望	40
6.1 結論	40
6.2 未來展望	41
參考資料	42
圖目錄
圖1.1 全球物聯網裝置數量預估	1
圖2.1 致冷晶片模組	4
圖2.2 熱電偶操作圖	6
圖2.3 致冷晶片溫差與輸出電壓曲線	7
圖2.4 致冷晶片輸出功率曲線	8
圖2.5 太陽能板	9
圖2.6 太陽能工作原理	10
圖2.7 太陽能面板電壓-電流特性曲線	11
圖3.1 超低電壓升壓轉換器模組	12
圖3.2 超低電壓升壓轉換器模組輸出功率與開路電壓關係	13
圖3.3 超低電壓升壓轉換器模組溫差發電結果	14
圖4.1 升壓轉換器基本架構	15
圖4.2 升壓轉換器充電路徑	16
圖4.3 升壓轉換器放電路徑	17
圖4.4  LTC3108 16-SSOP PACKAGE及接腳示意圖	20
圖4.5  LTC3108 16-DFN PACKAGE及接腳示意圖	20
圖4.6  LTC3018方塊圖	21
圖4.7 電流輸出與電壓輸入效率圖	23
圖4.8 輸入電壓與輸出充電時間效率圖	24
圖5.1 太陽能及溫差發電系統架構方塊圖	25
圖5.2 升壓轉換器電路圖	28
圖5.3  LTC3108電路佈局圖	28
圖5.4 致冷晶片(型號：TEC1-12706)	29
圖5.5 太陽能面板(型號：SM5120)	30
圖5.6  LTC3108升壓轉換器	30
圖5.7 致冷晶片與升壓轉換器實驗架設圖	31
圖5.9 溫差與LTC-3108輸出曲線	32
圖5.10 致冷晶片與升壓轉換器實驗結果	33
圖5.11 太陽能面板輸出功率曲線	34
圖5.12 太陽能與LTC-3108輸出曲線	35
圖5.13 太陽能面板與升壓轉換器實驗結果	36
表目錄
表2.1 致冷晶片輸出功率表	8
表4.1  LTC3108腳位功能	19
表4.2  LTC318晶片規格	23
表5.1  LPR-6235產品系列表	26
表5.2 溫差與LTC-3108輸出表	32
表5.3 太陽能面板輸出功率表	34
表5.4 太陽能與LTC-3108輸出表	35
表5.5 太陽能及溫差系統效率表	37
表5.6  ECL-W0422與LTC3108差異	37
表5.7 太陽能面板差異	38
表5.8 太陽能及溫差發電系統成本	39

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