在本章中，我們考慮非理想元件以進行模擬，模擬之電路圖如圖 4-1-1 所 示。模擬之方法是利用切換時的三個電路的微分方程式來求解。在一個週期中有 三個轉換點，因此，利用微分方程可求出VO1、VO2、IL在三個轉換點之值，由 於每個電路之工作週期（duty cycle）很短，因此，在每個轉換點之間的值是為 線性。在圖中rL為電感之寄生電阻，rQ1為切換元件之寄生電阻，VQ1為切換元件 之導通壓降，rtot1與rtot2為切換元件與二極體之寄生電阻之和，Vtot1與Vtot2為為切 換元件與二極體之導通壓降之和，rC1與rC2為電容之寄生電阻。
由於電感之寄生電阻無法得知，因此，以實際實驗之輸出電壓為基準，使用 try and error 的方法，取模擬輸出電壓與實際輸出電壓接近時之電感寄生電阻 值。其他之寄生電阻與導通電壓之值為參考該元件之Datasheet。在經過模擬後 發現，調整電感電阻值無法同時縮小兩個模擬輸出電壓與實際輸出電壓之誤差，
只能縮小其中一個模擬輸出電壓與實際輸出電壓之誤差。原因為元件 Datasheet 所列之寄生電阻與導通電壓值與實際值仍有誤差，進一步修正模擬之寄生電阻與 導通電壓值，使模擬輸出電壓值逼近實際輸出電壓值，但仍有些微之誤差，其原 因在於模擬之元件參數並未與實際參數相同，但最主要的在於電感之寄生電阻。
因為電感之寄生電阻值對電感之儲能有很大之影響，若能更準確的得知電感之寄 生電阻值，則模擬之誤差值將會更為縮小。模擬時固定之參數為 L=6000uH，
rL=6Ω，rtot1=1.47Ω，rtot2=1.17Ω，rS1=0.7Ω，Vtot1=1.42V，Vtot2=0.97V，
1
rQ =0.47Ω，VQ1=0.7V，C1=C2=6600uF。
圖4-3-2 至圖4-3-7 為實驗之波形圖。其中 Channel1 為Q1 之切換訊號，
Channel2為Q2 之切換訊號，Channel3為Q3 之切換訊號，Channel4 為電感之電 流波形。其中圖4-3-2 至圖4-3-4 之Channel至Channel3 垂直軸即大小軸為每 格5V，Channel4 水平軸即大小軸為每格10mA。圖4-3-4 至圖4-3-7 之Channel 至Channel3大小軸為每格5V，Channel4 大小軸為每格10mA。圖4-3-2至圖4-3-7 之時間軸均為20μS。圖中左手邊標示為1 之五邊型為Channel1之0V，以此類
推。
圖4-3-2 與圖4-3-3 分別為輸入電壓VI=5V、6V，工作週期為
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，負載阻抗為R
1=1798Ω，R
1=2003Ω。圖4-3-4 至圖 4-3-6 分別為為輸入電壓VI=5V、6V、7V，工作週期為t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，負載阻抗為R
1=1798Ω，R
1=2003Ω。圖 4-3-7 為VI=7V，工 作週期為t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，負載阻抗為R
1=3509Ω，R
1=5250Ω。圖4-3-8 至圖4-3-13 為模擬之波形圖。圖4-3-8 與圖4-3-9 分別為輸入電 壓VI=5V、6V，工作週期為
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，負載阻抗為R
1=1798Ω，R
1=2003Ω。圖4-3-10 至圖4-3-12 分別為為輸入電壓VI=5V、6V、7V，工作週期為
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，負載阻抗為R
1=1798Ω，R
1=2003Ω。圖 4-3-13 為VI=7V，工作週期為t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，負載阻抗為R
1=3509Ω，R
1=5250Ω。圖4-3-8-（a）為模擬之電感電流波形。與圖 4-3-2 中Channel4之實際電 感電流比較，圖 4-3-2 中
i
0=10mA，i
1=48mA，i
2=41.6mA。圖4-3-8-（a）中i
0=12.1mA，i
1=46mA，i
2=43.5mA，發現模擬值與實際值很接近。圖 4-3-8-（b）為模擬之out 1
輸出電壓V
o1=7.612V，實際之out 1
輸出電壓1
V
o =7.44V。圖 4-3-8-（c）為模擬之out 2
輸出電壓V
o1=9.103V，實際 之out 1
輸出電壓V
o1=9.2V。由兩者之比較可看出，模擬值與實際值很 接近。圖 4-3-8-（d）V
o1與I
L之 Phase plane，圖 4-3-8-（e）V
o2與I
L之 Phase plane，兩者皆是隨時間增加以順時間方向移動。圖 4-3-9 至圖 4-3-13 之結論與圖 4-3-8 相同。由於電感電流
i
L是以指數（exponent）型式進行充放電。但在第三章中，只求出 電感電流i
L的三個轉折點之值，各點間以線性關係近似。當電感電流i
L 中的i
0越大時，實際之電感電流i
L波形之弧度越大。求其週期平均值 時模擬值與實際值也就相差越大，因此輸出電壓之模擬值與實際值產生的誤差 將會變大。圖 4-3-1 非理想單電感雙輸出升壓行轉換器電路圖
圖 4-3-2 實驗條件：VI =5V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R1=1798Ω，R2=2003Ω， VO1=7.44V， VO2=9.2V，i0=10mA，
i1=48mA，i2=41.6mA，L=6000uH，C1=C2=6600uF
圖 4-3-3 實驗條件：VI =6V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R1=1798Ω，R2=2003Ω，VO1=9.27V，VO2=11.06V，i0=10mA，
i1=48mA，i2=41.6mA，L=6000uH，C1=C2=6600uF
圖 4-3-4 實驗條件：VI =5V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R1=1798Ω，R2=2003Ω，VO1=10.19V，VO2=6.18V，i0=10mA，
i1=48mA，i2=41.6mA，L=6000uH，C1=C2=6600uF
圖 4-3-6 實驗條件： VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R1=1798Ω，R2=2003Ω，VO1=14.19V，VO2=9.83V，i0=20.4mA，
i1=74.4mA，i2=33.6mA，L=6000uH，C1=C2=6600uF
圖 4-3-7 實驗條件： VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R1=3509Ω，R2=5250Ω，VO1=15.27V，VO2=9.4V，i0=3.4mA，
i1=58.8mA，i2=16mA，L=6000uH，C1=C2=6600uF
圖 4-3-8-（a） 電感電流波形。模擬條件：VI=5V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω(A)
圖 4-3-8-（c） out2 電壓波形。模擬條件：VI=5V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω，VO2=9.103V圖 4-3-8-（d） VO1與IL之Phase plane。模擬條件：VI=5V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω(A)
圖 4-3-8-（e） VO2與IL 之Phase plane。模擬條件：VI=5V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω(A)
圖 4-3-9-（a） 電感電流波形。模擬條件：VI=6V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω圖 4-3-9-（b） out1 電壓波形。模擬條件：VI=6V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω，VO1=9.465V(A)
圖 4-3-9-（c） out2 電壓波形。模擬條件：VI=6V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω，VO2=11.34V(A) Out2
圖 4-3-9-（e） VO2與IL 之Phase plane。模擬條件：VI=6V，
t
1=50uS，t
2=10uS，t
3=40uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω(A)
圖 4-3-10-（a） 電感電流波形。模擬條件：VI=5V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω圖 4-3-10-（c） out2 電壓波形。模擬條件：VI=5V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω，VO2=6.186V圖 4-3-10-（d） VO1與IL之Phase plane。模擬條件：VI=5V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω圖 4-3-10-（e） VO2與IL之Phase plane。模擬條件：VI=5V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω圖 4-3-11-（a） 電感電流波形。模擬條件：VI=6V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω圖 4-3-11-（b） out1 電壓波形。模擬條件：VI=6V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω，VO1=12.798V圖 4-3-11-（c） out2 電壓波形。模擬條件：VI=6V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω，VO2=7.73V圖 4-3-11-（e） VO2與IL之Phase plane。模擬條件：VI=6V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω圖 4-3-12-（a） 電感電流波形。模擬條件：VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω圖 4-3-12-（c） out2 電壓波形。模擬條件：VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω，VO2=9.272V圖 4-3-12-（d） VO1與IL之Phase plane。模擬條件：VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω圖 4-3-12-（e） VO2與IL之Phase plane。模擬條件：VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=1798Ω，R
2=2003Ω圖 4-3-13-（a） 電感電流波形。模擬條件：VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=3509Ω，R
2=5250Ω圖 4-3-13-（b） out1 電壓波形。模擬條件：VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=3509Ω，R
2=5250Ω，VO1=15.028V(A)
圖 4-3-13-（c） out2 電壓波形。模擬條件：VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=3509Ω，R
2=5250Ω，VO2=8.52V(A)
圖 4-3-13-（e） VO2與IL之Phase plane。模擬條件：VI=7V，
t
1=50uS，t
2=30uS，t
3=20uS，R
1=3509Ω，R
2=5250Ω(A)