臺灣博碩士論文加值系統

本論文旨在研製一直流高亮度發光二極體驅動控制電路，首先分析了高亮度發光二極體的發光特性，並進行不同方式的量測，此驅動電路將依直流發光二極體的溫度變化而選擇適當的驅動電流，使高亮度發光二極體持續操作於高發光效率。在本論文中首先利用電路驅動直流發光二極體，並操作於穩態下使用致冷晶片控制直流發光二極體的溫度，在定溫下，調整驅動電流記錄其光電特性；再來使用直流發光二極體加散熱片及無加散熱片，使發光二極體的溫度不受控制，調整其驅動電流記錄其光電特性，將所量測之數據整理成一資料庫，並分析溫度對直流發光二極體之光電特性的影響。本論文提出定電流驅動脈波寬度調變調光電路，以數位信號處理器MPC82E54AE為核心來實現系統之數位控制，
也特別加入超溫保護，以防高亮度發光二極體超溫而損壞，並實際研製電流驅動控制電路及不同場所亮度之調光控制，經由實驗結果顯示，在溫度40℃到60℃之間，其額定功率可維持在66%到80%。

This thesis focuses on the design and implementation high efficiency driving circuit for DC high brightness LED.At first, the electric and optical characteristics of high brightness LED are analyzed and measured with different methods. In order to operate the high brightness LED on high luminous efficiency continuously, this drive circuit is selected appropriate drive current by temperature change of DC LED. The circuit is utilized to drive DC LED, and the temperature of DC LED is controlled by used cooling chip on steady state. The electric and optical characteristics are recorded with adjusting the driving current on constant temperature. Different cases of DC LED with heat sink and no heat sink are considered, and the temperature of DC LED does not be controlled, the electric and optical characteristics are recorded by adjusting the driving current. The measured data is arranged as a database, and to analyze the temperature effect of DC LED. This thesis presents a constant current PWM dimming driver circuit, a digital signal processor MPC82E54AE as a core to implement digital control system. Further¬more, by adding over-temperature protection can prevent that the temperature of high brightness LED is too high to cause damage, and actually develop current drive control circuit and luminance dimming control for different places. The experimental results show that the rated power can be maintained 66% to 80% at the temperature between 40℃ to 60 ℃.

中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1-1 研究背景與目的 1
1-2 研究方法 3
1-3 論文大綱 4
第二章 LED發光原理及特性 5
2-1 前言 5
2-2 發光原理 5
2-3 LED特性分析 8
2-4 LED光的相關參數 10
2-5 LED量測規範 13
2-5-1平均LED光強度量測 14
2-5-2全光通量量測 16
第三章 高亮度LED量測及驅動方式分析 18
3-1 前言 18
3-2 高亮度LED特性 18
3-2-1高亮度LED簡介 18
3-2-2電氣及光學特性分析 20
3-2-3高亮度LED溫度量測及分析 22

第四章 軟體規劃與硬體電路設計 58
4-1 前言 58
4-2 直流電壓轉換器電路 58
4-2-1 升壓轉換器電路 59
4-2-2 降壓轉換器電路 60
4-2-3 電壓轉換電路 61
4-3 高亮度LED模組 63
4-4 溫度訊號放大與電流訊號放大電路 63
4-4-1 溫度感測元件 64
4-4-2 溫度訊號放大電路 65
4-4-3 電流訊號放大電路 67
4-5 單晶片控制器與LCD模組與按鍵操作設定電路 68
4-5-1 單晶片控制電路 68
4-5-2 LCD模組電路 70
4-5-3 按鍵操作設定電路 70
4-5-4 EEPROM記憶電路 71
4-5-5 程式撰寫及控制流程 72
4-6 MOSFET驅動電路 74
4-7 LED驅動電路架構 75

第五章 電路實驗結果 76
5-1 前言 76
5-2 硬體電路製作 76
5-3 實驗量測結果與討論 80
5-3-1 單晶片脈波寬度調變控制輸出波形量測 80
5-3-2 高亮度LED電壓波形量測 83
5-3-3 調光控制量測 87

第六章 結論與未來研究方向 89
6-1 結論 89
6-2 未來研究方向 90

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