TW201328195A

TW201328195A - 發電裝置及其取樣方法

Info

Publication number: TW201328195A
Application number: TW100149876A
Authority: TW
Inventors: Yu-Wei Lin
Original assignee: Tatung Co
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-07-01
Also published as: TWI475808B

Abstract

一種發電裝置及其取樣方法，藉由依據位元訊號值的變化率調整取樣訊號的電壓值，以調整取樣訊號與位元訊號間的映射比例，進而提高取樣訊號的類比數位轉換解析度。

Description

發電裝置及其取樣方法

本發明是有關於一種發電裝置及其取樣方法，且特別是有關於一種可提高類比數位轉換解析度的發電裝置及其取樣方法。

現今社會在能源需求與日俱增以及環境污染日益嚴重的情況下，較無污染及理論上可取之不盡的再生能源(Renewable energy)成為現今能源發展的一個重要課題。這些再生能源例如是太陽能、風能、潮汐能或是生質能等。其中，太陽能電池及其發電系統可直接將太陽能轉換為電能，更是近幾年在能源開發的研究上相當重要且受歡迎的一環。

圖1繪示為習知之太陽能發電裝置100的示意圖。太陽能板110可將所接收的太陽光L轉換為電能，並利用電源轉換模組120將電能轉換為穩定電源，藉以供電給負載130(於此例中，負載130可以是蓄電池，藉以儲存電能)。另一方面，太陽能板110發電時的輸出功率會受到日照強度、負載、溫度等因素影響，致使太陽能板110所輸出的電源無法時時刻刻維持在最大的電源輸出功率，降低了發電效率。因此，許多廠商便藉由取樣電路140取得輸出電源的相關參數(例如輸出電壓V1或輸出電流等)，以利用微控制器150中的最大電源功率追蹤法(maximum power point tracking，MPPT)產生脈波寬度調變(pulse width modulation,PWM)訊號，並驅使電源轉換模組120將輸出電源調整至最大電源輸出功率MPP上。

由於輸出電壓V1的數值變動範圍隨著太陽能發電裝置100所擺放的環境因素(例如日照強度的變化)而定，因此取樣電路140往往須遷就最大可能輸出的電壓，因而拉大取樣的範圍，造成取樣電路140所取樣的電性訊號變化值相對於其取樣範圍來說並不明顯，進而影響其類比數位轉換的解析度，如此將會大幅降低取樣精確度，從而拉低太陽能發電裝置100的轉換效率。

本發明提供一種發電裝置及其取樣方法，可有效提高取樣訊號的類比數位轉換解析度，進而提升發電裝置的轉換效率。

本發明提出一種發電裝置，包括一發電單元、一取樣電路、一控制單元、以及一主機。其中發電單元用以產生一輸出電壓。取樣電路耦接發電單元，取樣輸出電壓而輸出一取樣訊號。控制單元耦接取樣電路，控制取樣電路調整取樣訊號的電壓值，並執行一最大電源功率追蹤演算法，將取樣訊號轉換為一位元訊號。主機連接控制單元，依據一位元值的變化率控制控制單元調整取樣訊號的電壓值，以調整一映射比例，其中位元值為位元訊號所對應之數值，映射比例為取樣訊號之電壓值與位元訊號所對應之處理器記憶單元位元數二進位值數值的比值。

在本發明之一實施例中，上述之控制單元以一預設時間間隔對輸出電壓進行取樣，主機每間隔一預設取樣次數判斷位元值的變化率是否低於一預設值，若位元值的變化率低於預設值，則調整取樣訊號的電壓值，以將位元值的變化率拉回至大於預設值，同時在控制程式中重新定義出其映射比例，以正確換算出不同比例周期時之實際對應電壓值。

在本發明之一實施例中，其中當該位元值的變化率低於該預設值時，若位元值大於一設定高端之門檻值，主機控制取樣電路降低取樣訊號的電壓值，若位元值未大於門檻值，則主機控制取樣電路升高取樣訊號的電壓值。

在本發明之一實施例中，上述之主機具有一圖形使用者介面，用以顯示取樣訊號的類比數位轉換解析度，並接收使用者的設定，主機依據使用者的設定控制控制單元調整取樣訊號的電壓值。

在本發明之一實施例中，上述之取樣電路包括一分壓模組、一取樣單元、一步進馬達控制單元以及一步進馬達。分壓模組耦接發電單元，對輸出電壓進行分壓，以輸出一分壓電壓。取樣單元耦接分壓模組與控制單元，取樣分壓電壓以產生取樣訊號。步進馬達控制單元耦接控制單元，受控於控制單元而輸出一角度轉動信號。步進馬達耦接步進馬達控制單元與分壓模組，依據角度轉動信號調整分壓模組的分壓阻抗比率，進而調整分壓電壓。

在本發明之一實施例中，上述之分壓模組包括一取樣電阻以及一可變電阻。其中取樣電阻耦接至取樣單元。可變電阻一端耦接至取樣電阻的一端，可變電阻的另一端耦接至輸出電壓的第一端，且可變電阻的控制端耦接至步進馬達，而取樣電阻的另一端耦接至輸出電源的第二端，其中步進馬達受控於步進馬達控制單元而調整可變電阻的電阻值。

在本發明之一實施例中，上述之可變電阻為一旋鈕式可變電阻。

在本發明之一實施例中，上述之發電裝置，更包括一橋接協調單元，其耦接至可變電阻與步進馬達之間，用以依據步進馬達的轉動來調整可變電阻的電阻值。

在本發明之一實施例中，上述之橋接協調單元為一齒輪组，用以將步進馬達與旋紐式可變電阻的轉動角度進行比例修正。

在本發明之一實施例中，上述之主機具有一圖形使用者介面，用以顯示步進馬達目前的轉動角度、轉動步進馬達的目標角度、輸出電壓之電壓值以及取樣訊號的類比數位轉換解析度，並接收使用者的設定，以使主機依據使用者的設定控制控制單元調整取樣訊號的電壓值。

在本發明之一實施例中，上述之控制單元依據取樣訊號以及分壓模組的阻抗比率計算輸出電壓之電壓值，並將輸出電壓之電壓值傳送至主機進行顯示。

本發明提出亦一種發電裝置的取樣方法，包括下列步驟。取樣發電裝置的一輸出電壓以得到一取樣訊號。依據取樣訊號執行一最大電源功率追蹤演算法，將取樣訊號轉換為一位元訊號。依據一位元值的變化率調整取樣訊號的電壓值，以調整一映射比例，其中位元值為該位元訊號所對應之數值，映射比例為取樣訊號之電壓值與位元訊號所對應之數值的比值。

在本發明之一實施例中，上述之取樣訊號為以一預設時間間隔對輸出電壓進行取樣而得到，依據取樣訊號的電壓變化率調整取樣訊號的電壓值的步驟包括下列步驟。每間隔一預設取樣次數判斷位元值的變化率是否低於一預設值。若位元值的變化率低於預設值，則調整取樣訊號的電壓值，以將位元值的變化率拉回至大於預設值，同時在控制程式中重新定義出其映射比例，以正確換算出不同比例周期時之實際對應電壓值。

在本發明之一實施例中，上述調整取樣訊號的電壓值，以將位元值的變化率拉回至大於預設值的步驟包括下列步驟。判斷位元值是否大於一門檻值。若位元值大於一設定高端之門檻值，降低取樣訊號的電壓值。若位元值未大於門檻值，升高取樣訊號的電壓值。

在本發明之一實施例中，上述發電裝置的取樣方法，更包括將該輸出電壓的電壓值顯示於一圖形使用者介面上。

基於上述，本發明藉由依據位元值的變化率調整取樣訊號的電壓值，以調整取樣訊號與位元訊號間的映射比例，進而提高取樣訊號的類比數位轉換解析度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

現將詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/符號代表相同或類似部分。

圖2繪示為本發明一實施例之發電裝置的示意圖。請參照圖2，發電裝置200包括一發電單元202、一取樣電路204、一控制單元206以及一主機208。其中發電單元202耦接取樣電路204，控制單元206耦接取樣電路204與主機208。在本實施例中，發電裝置200為一太陽能發電裝置，而發電單元202為一太陽能板，然實際應用上並不以此為限。舉例來說，在其他實施例中，發電裝置200亦可例如為風力發電裝置或其他利用不同的發電原理的裝置。另外，控制單元206則可例如為微控制器，主機208與控制單元206兼可透過RS232介面連接，或是以無線通訊的方式連接。

上述之發電單元202用以產生一輸出電壓Vout，取樣電路204用以取樣發電單元202的輸出電壓Vout而輸出一取樣訊號S1。控制單元206用以控制取樣電路204調整取樣訊號S1的電壓值大小，並依據取樣訊號S1執行最大電源功率追蹤演算法，將取樣訊號S1轉換為位元訊號。另外主機208則依據位元訊號所對應之數值(在此將其稱為位元值)的變化率來控制控制單元206調整取樣訊號S1與位元訊號間的映射比例，亦即調整取樣訊號S1之電壓值與位元訊號所對應之處理器記憶單元位元換算出來的解析度格數，以一般A/D為10bits之處理器為例，即為1024格數值的比值。

由於取樣訊號S1的電壓值的波動將會反應在位元值的變化率上，而位元訊號所能表示的數值為固定值，因此可藉由依據位元值的變化率來調整取樣訊號S1的電壓值大小，以放大或縮小取樣訊號S1與位元訊號間的映射比例，進而調整取樣訊號S1的類比數位轉換解析度。舉例來說，假設取樣電路204的取樣範圍為600伏特(V)，在此情形下，若取樣訊號S1的電壓值波動幅度為10V，在取樣訊號S1被轉換為位元訊號後，位元值的大小變化將會十分地不明顯，因而影響到控制單元206解讀取樣訊號S1的精確度，使發電裝置200無法獲得最佳的轉換效率。此時便可透過控制單元將取樣訊號S1的電壓值放大，以放大取樣訊號S1與位元訊號間的映射比例，進而提高取樣訊號S1的類比數位轉換解析度。

另外，若取樣訊號S1的電壓值過高，亦會影響到取樣訊號S1的類比數位轉換的解析度。舉例來說，假設取樣訊號S1的電壓值落在540V，在取樣訊號S1轉換為位元訊號後，位元值可往上變化的範圍將僅剩下總數值的10%。若此時取樣訊號S1的波動幅度大於60V，位元訊號便無法正確反應取樣訊號S1的變化情形，進而影響控制單元206解讀取樣訊號S1的精確度，使得發電裝置200無法獲得最佳的轉換效率。在此情形下便可透過控制單元降低取樣訊號S1的電壓值，以減小取樣訊號S1與位元訊號間的映射比例，使位元值有更大的數值變化空間，避免位元訊號的上限值限制影響取樣訊號S1的類比數位轉換解析度。

以此類推，當取樣訊號S1的電壓值波動幅度過小或電壓值過低時，亦可以類似的方式對取樣訊號S1進行電壓值調整，以提高取樣訊號S1的類比數位轉換解析度，本領域具通常知識者應可依據上述所教示的實施例推知其實施方式，因而在此不再贅述。

進一步來說，為使取樣訊號S1的類比數位轉換解析度調整機制不因偶發的電壓波動而被觸發，可設計使控制單元206以一預設時間間隔對輸出電壓Vout進行取樣。另一方面，主機208則每間隔一預設取樣次數便判斷位元值的變化率是否低於一預設值，若位元值的變化率低於預設值，才調整取樣訊號S1的電壓值，將位元值的變化率拉回至大於預設值。舉例來說，當位元值的變化率低於30%時，若位元值大於一設定高端之門檻值(此門檻值可例如設定為位元值所能表示最大數值的一半，然不以此為限)，則主機208透過控制單元206控制取樣電路206降低取樣訊號S1的電壓值，若位元值未大於一設定低端的門檻值，則主機208控制取樣電路206升高取樣訊號S1的電壓值。

值得注意的是，在部分實施例中，主機208可更具有一圖形使用者介面，其用以顯示取樣訊號的類比數位轉換解析度，並接收使用者的設定，主機208依據使用者的設定控制控制單元206調整取樣訊號S1的電壓值，以提高取樣訊號S1的類比數位轉換解析度。

圖3繪示為本發明另一實施例之發電裝置的示意圖。請參照圖3，在本實施例中，發電裝置300的取樣電路204包括一分壓模組302、一取樣單元304、一步進馬達控制單元306、步進馬達308以及橋接協調單元310。其中分壓模組302耦接發電單元202、取樣單元304及橋接協調單元310，橋接協調單元310耦接進馬達308，另外取樣單元304與步進馬達308皆耦接控制單元206。

分壓模組302包括可變電阻VR及取樣電阻R1，可變電阻VR的一端耦接至取樣電阻R1的一端，可變電阻VR的另一端則耦接至發電單元202的輸出電源端NP+，取樣電阻R1的另一端則耦接至發電單元202的輸出電源端NP-。可變電阻VR的控制端則藉由橋接協調單元310而耦接至步進馬達308。藉此，分壓模組302可依據可變電阻VR及取樣電阻R1的阻抗比率來產生輸出分壓電壓V_DIV。於其他實施例中，分壓模組302亦可將可變電阻VR及取樣電阻R1的耦接關係相互置換，本發明並不限制於此。

取樣單元304用以取樣分壓電壓V_DIV以產生取樣訊號S1。控制單元206接收取樣信號S1，並利用分壓模組302中的阻抗比率來還原輸出電壓Vout，執行最大功率追蹤演算法(maximum power point tracking，MPPT)來判斷並取得輸出電壓Vout的相關參數(例如最大輸出功率、輸出電壓Vout的變動範圍等)。控制單元206依據這些輸出電壓Vout的相關參數，並配合可變電阻VR的相關控制參數及步進馬達308的相關控制技術來控制步進馬達控制單元306輸出角度轉動信號S_C(於本實施例的角度轉動信號S_C可以是一種脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation,PWM)信號)。

步進馬達308接收並依據角度轉動信號S_C來隨之調整可變電阻VR的電阻值，以動態調整分壓模組302的阻抗比率。藉此，發電裝置300可利用動態調整分壓模組302的阻抗比率，將分壓電壓V_DIV控制在取樣單元304的取樣範圍內。控制單元206可利用角度轉動信號S_C來控制步進馬達308以動態調整可變電阻VR的電阻值，在部分實施例中，控制單元206內可儲存取樣電阻R1的電阻值，以利用可變電阻VR及取樣電阻R1的電阻值來取得分壓模組302的阻抗比率。

此外，由於可變電阻VR及步進馬達308不一定相互匹配，因此可利用橋接協調單元310依據步進馬達308的轉動來調整可變電阻VR的電阻值。於本實施例中，橋接協調單元310以齒輪组作為其實現方式。旋鈕式可變電阻VR具有刻度設計(對應步進馬達特性，以2度角為一刻度)，因此便可利用齒輪组將步進馬達308及旋鈕式可變電阻的轉動角度進行比例上的修正。例如，在步進馬達308轉動了特定角度時，旋鈕式可變電阻VR便可藉由橋接協調單元310而增加或減少對應的刻度，藉以調整其電阻值。而於其他實施例中，亦可利用步進馬達308及不同的橋接協調單元310來調整滑動式或其他機械式可變電阻VR的電阻值。

值得注意的是，符合本實施例精神的可變電阻VR應為機械式可變電阻，例如旋鈕式可變電阻、滑動式可變電阻等，藉以受控於步進馬達308。本實施例以旋鈕式可變電阻作為其實現方式，因此控制單元206可利用旋鈕式可變電阻的轉動角度及阻抗變化的對應關係(此對應關係可為一線性關係，但不限制於此)來計算出步進馬達308所需轉動的角度及方向，藉以輸出角度轉動信號S_C來驅動步進馬達308進行轉動，達到調整可變電阻VR之電阻值的目的。

另外，在本實施例中，主機208的圖形使用者介面更可顯示步進馬達308目前的轉動角度、轉動步進馬達308的目標角度、輸出電壓Vout之電壓值以及取樣訊號的類比數位轉換解析度。其中輸出電壓Vout之電壓值為控制單元206依據取樣訊號S1以及分壓模組302的阻抗比率計算得到後，再將其傳送至主機208進行顯示。

本發明實施例之發電裝置300採用機械式元件(例如機械式可變電阻VR及步進馬達308)來精確調整取樣電路310的取樣範圍，除了亦可如圖2實施例提高取樣訊號S1的類比數位轉換解析度外，由於機械式元件受到環境因素(例如：環境溫度、溼度等)的影響較小，藉此，應用本實施例者便可減少因環境因素而導致的故障機率。

圖4繪示為本發明一實施例之發電裝置的取樣方法流程圖。請參照圖4，歸納上述發電裝置200的取樣方法可包括下列步驟。首先，取樣發電裝置的輸出電壓以得到取樣訊號(步驟S402)。在部分實施例中，取樣訊號可以一預設時間間隔對輸出電壓進行取樣而得到。接著，依據取樣訊號執行一最大電源功率追蹤演算法，以將取樣訊號轉換為一位元訊號(步驟S404)。然後，依據位元值的變化率調整取樣訊號的電壓值，以調整映射比例(步驟S406)。其中位元值為位元訊號所對應之數值，映射比例為取樣訊號之電壓值與位元訊號所對應之處理器記憶單元位元數值的比值換算出來的解析度格數，以一般A/D為10bits之處理器為例，即為1024格。最後，將輸出電壓的電壓值顯示於一圖形使用者介面上(步驟S408)。

詳細來說，依據位元值的變化率調整取樣訊號的電壓值的步驟可包括，每間隔一預設取樣次數判斷位元值的變化率是否低於一預設值(步驟S4061)。若位元值的變化率低於預設值，則調整取樣訊號的電壓值，以將位元值的變化率拉回至大於預設值(步驟S4062)。舉例來說，當位元值的變化率低於預設值時，可先判斷位元值是否大於一門檻值，若位元值大於一設定高端之門檻值，則降低取樣訊號的電壓值，若位元值未大於一設定低端之門檻值，則升高取樣訊號的電壓值，以將位元值拉回至大於預設值，此時便可進入到步驟S408。相反地，若在步驟S4061判斷出位元值的變化率未低於預設值，則可直接進入步驟S408。

綜上所述，本發明藉由依據位元值的變化率調整取樣訊號的電壓值，以調整取樣訊號與位元訊號間的映射比例，如此便可避免取樣訊號的類比數位轉換解析度因取樣訊號的電壓值過大、過小或變化幅度不明顯而下降，可有效提高取樣訊號的類比數位轉換解析度，進而使發電裝置獲得最佳的轉換效率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．太陽能發電裝置

110．．．太陽能板

120．．．電源轉換模組

130．．．負載

140．．．取樣電路

150．．．微控制器

200、300．．．發電裝置

202．．．發電單元

204．．．取樣電路

206．．．控制單元

208．．．主機

302．．．分壓模組

304．．．取樣單元

306．．．步進馬達控制單元

308．．．步進馬達

310．．．橋接協調單元

Vout．．．輸出電壓

S1．．．取樣訊號

VR．．．可變電阻

R1．．．取樣電阻

NP+、NP-．．．輸出電源端

V_DIV．．．分壓電壓

S_C．．．角度轉動信號

S402~S408．．．發電裝置的取樣方法步驟

圖1繪示為習知之太陽能發電裝置的示意圖。

圖2繪示為本發明一實施例之發電裝置的示意圖。

圖3繪示為本發明另一實施例之發電裝置的示意圖。

圖4繪示為本發明一實施例之發電裝置的取樣方法流程圖。

S402~S408．．．發電裝置的取樣方法步驟

Claims

一種發電裝置，包括：一發電單元，產生一輸出電壓；一取樣電路，耦接該發電單元，取樣該輸出電壓而輸出一取樣訊號；一控制單元，耦接該取樣電路，控制該取樣電路調整該取樣訊號的電壓值，並執行一最大電源功率追蹤演算法，將該取樣訊號轉換為一位元訊號；以及一主機，連接該控制單元，依據一位元值的變化率控制該控制單元調整該取樣訊號的電壓值，以調整一映射比例，其中該位元值為該位元訊號所對應之數值，該映射比例為該取樣訊號之電壓值與該位元訊號所對應之數值的比值。
如申請專利範圍第1項所述之發電裝置，其中該控制單元以一預設時間間隔對該輸出電壓進行取樣，該主機每間隔一預設取樣次數判斷該位元值的變化率是否低於一預設值，若該位元值的變化率低於該預設值，則調整該取樣訊號的電壓值，以將該位元值的變化率拉回至大於該預設值。
如申請專利範圍第2項所述之發電裝置，其中當該位元值的變化率低於該預設值時，若該位元值大於一設定之高端門檻值，該主機控制該取樣電路降低該取樣訊號的電壓值，若該位元值的變化率未大於一設定之低端該門檻值，則該主機控制該取樣電路升高該取樣訊號的電壓值。
如申請專利範圍第1項所述之發電裝置，其中該主機具有一圖形使用者介面，用以顯示該取樣訊號的類比數位轉換解析度，並接收使用者的設定，該主機依據該使用者的設定控制該控制單元調整該取樣訊號的電壓值。
如申請專利範圍第1項所述之發電裝置，其中該取樣電路包括：一分壓模組，耦接該發電單元，對該輸出電壓進行分壓，以輸出一分壓電壓；一取樣單元，耦接該分壓模組與該控制單元，取樣該分壓電壓以產生該取樣訊號；一步進馬達控制單元，耦接至該控制單元，受控於該控制單元而輸出一角度轉動信號；以及一步進馬達，耦接該步進馬達控制單元與該分壓模組，依據該角度轉動信號調整該分壓模組的分壓阻抗比率，進而調整該分壓電壓。
如申請專利範圍第5項所述之發電裝置，其中該分壓模組包括：一取樣電阻，耦接至該取樣單元；以及一可變電阻，該可變電阻的一端耦接至該取樣電阻的一端，該可變電阻的另一端耦接至該輸出電壓的第一端，且該可變電阻的控制端耦接至該步進馬達，而該取樣電阻的另一端耦接至該輸出電源的第二端，其中該步進馬達受控於該步進馬達控制單元而調整該可變電阻的電阻值。
如申請專利範圍第6項所述之太陽能發電裝置，其中該可變電阻為一旋鈕式可變電阻。
如申請專利範圍第7項所述之發電裝置，更包括：一橋接協調單元，耦接至該可變電阻與該步進馬達之間，用以依據該步進馬達的轉動來調整該可變電阻的電阻值。
如申請專利範圍第8項所述之發電裝置，其中該橋接協調單元為一齒輪组，用以將該步進馬達與該旋紐式可變電阻的轉動角度進行比例修正。
如申請專利範圍第5項所述之發電裝置，其中該主機具有一圖形使用者介面，用以顯示該步進馬達目前的轉動角度、轉動該步進馬達的目標角度、該輸出電壓之電壓值以及該取樣訊號的類比數位轉換解析度，並接收使用者的設定，以使該主機依據該使用者的設定控制該控制單元調整該取樣訊號的電壓值。
如申請專利範圍第10項所述之發電裝置，該控制單元依據該取樣訊號以及該分壓模組的阻抗比率計算該輸出電壓之電壓值，並將該輸出電壓之電壓值傳送至該主機進行顯示。
一種發電裝置的取樣方法，包括：取樣該發電裝置的一輸出電壓以得到一取樣訊號；依據該取樣訊號執行一最大電源功率追蹤演算法，將該取樣訊號轉換為一位元訊號；以及依據一位元值的變化率調整該取樣訊號的電壓值，以調整一映射比例，其中該位元值為該位元訊號所對應之數值，該映射比例為該取樣訊號之電壓值與該位元訊號所對應之數值的比值。
如申請專利範圍第12項所述之發電裝置的取樣方法，其中該取樣訊號為以一預設時間間隔對該輸出電壓進行取樣而得到，依據該取樣訊號的電壓變化率調整該取樣訊號的電壓值的步驟包括：每間隔一預設取樣次數判斷該位元值的變化率是否低於一預設值；以及若該位元值的變化率低於該預設值，則調整該取樣訊號的電壓值，以將該位元值的變化率拉回至大於該預設值。
如申請專利範圍第13項所述之發電裝置的取樣方法，其中調整該取樣訊號的電壓值，以將該位元值的變化率拉回至大於該預設值的步驟包括：判斷該位元值是否大於一門檻值；若該位元值大於該門檻值，降低該取樣訊號的電壓值；若該位元值未大於該門檻值，升高該取樣訊號的電壓值。
如申請專利範圍第11項所述之發電裝置的取樣方法，更包括：將該輸出電壓的電壓值顯示於一圖形使用者介面上。