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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林佳慧
研究生(外文):Chia-Huei Lin
論文名稱:車用高壓氣體放電燈電子式安定器性能分析之研究
論文名稱(外文):Design and Analysis of Programmable Electronic Ballast Control Circuit for Automotive HID Lamps
指導教授:劉宗平劉宗平引用關係
指導教授(外文):Chung-Ping Liu
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:光電工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:高強度氣體放電燈電子安定器
外文關鍵詞:HID Lampselectronic ballast
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由於汽車氙氣燈的發光效率、發光強度、演色性,以及使用壽命均較傳統鹵素燈佳,故近年來各車種逐漸地以氙氣燈取代鹵素燈,以增加行車之安全。為了能順利啟動車用氙氣燈,所以必須搭配電子式安定器才能使其正常的工作。然而,一般電子式安定器無法滿足失效自動斷電、防止電磁干擾,以及過載保護等功能。為了解決上述之問題,本論文利用返馳式轉換器搭配單晶片PIC16F877,程控其工作週期以提供35W定功率之輸出,並設計點燈之時序。經由實驗結果驗證,此程控設計不僅可限制點燈次數,避免連續高壓衝擊燈管,以達保護燈管之功效;亦可提供穩定的35W定功率之輸出,並適用於其它同型燈管。最後,分別量測與探討燈管操作於暫態期間與穩態期間之各種電氣特性。
Recently, in order to increase driving safety, Xenon headlight lamps for automobile systems have been substituted for halogen ones owing to its superior performance over the conventional halogen lamp: in the aspects such as higher luminous efficiency, luminous intensity, better color rendering, and longer life. To make high intensity discharge (HID) lamps keep working easily, we have to use an electronic ballast system for the HID lamp. However, the conventional electronic ballast control circuits couldn’t perform the automatic shut-down in the cases such as power breakdown, electromagnetic disturbance, or overload protection. To solve those problems, the boost-flyback associated with the microcontroller PIC16F877 were proposed to programmably control the duty cycle to keep output power constant and ignited. Experimental results verify that the limited igniting process can not only avoid the impact by the high voltage to protect the HID lamps, but also provide the stable power of 35W with other lamps. Finally, electrical characteristics of the HID lamps operated at start-up transition and steady-state are measured and discussed.
封面............................................i
書名頁.........................................ii
審定書........................................iii
授權書.........................................iv
中文摘要........................................v
英文摘要.......................................vi
誌謝..........................................vii
目 錄....................................viii
圖 錄......................................xi
表 錄.....................................xiv
第一章 緒論.....................................1
1-1前言.........................................1
1-2研究背景與文獻回顧...........................2
1-2-1音頻共振之問題.............................3
1-2-2控制方法...................................5
1-3研究動機.....................................7
1-4論文架構.....................................8
第二章 車用氙氣頭燈發光原理與特性...............9
2-1氣體放電燈工作原理...........................9
2-2 氙氣燈的發光特性...........................12
2-3車用氙氣頭燈結構及特性......................14
第三章 車用氙氣頭燈電子式安定器之電路分析......18
3-1系統基本架構................................18
3-2返馳式轉換器................................20
3-2-1連續導通模式分析..........................23
3-2-2 連續導通模式與不連續導通模式之邊界條件..26
3-2-3 不連續導通模式之穩態分析................27
3-3 全橋換流器.................................29
3-4高壓點火電路................................32
3-5 PIC16F877微處理器簡介......................33
3-6控制電路設計與分析..........................36
3-6-1車用高壓氣體放電燈各階段功率之分析........38
3-6-2 PWM控制電路..............................40
3-6-3 數位/類比轉換電路........................44
3-7控制程式設計與分析..........................45
3-7-1點燈次數之限制與設計......................45
3-7-2 點燈程序與保護設計.......................47
3-7-3 功率輸出控制之程序分析...................49
第四章 實驗結果分析與討論......................52
4-1 在不同狀態下點燈的特性.....................53
4-1-1冷啟動....................................53
4-1-2熱啟動....................................55
4-2穩態特性....................................57
4-2-1穩態下燈管電壓與燈管電流之特性............57
4-2-2穩態燈管功率與燈管阻抗之特性..............58
4-2-3不同燈管穩態之電氣特性....................60
4-3 電路特性量測...............................62
4-3-1 點燈次數之限制...........................62
4-3-2全橋換流電路..............................64
4-3-3輸入電壓與脈波寬度之關係..................66
4-4實作結果....................................70
第五章 結論與未來展望..........................72
5-1結論........................................72
5-2 未來展望...................................73
參考文獻.......................................74
1.S. B. YaaKov, M. Gulko and A. Giter, “The Simple Electronic Ballast for HID Lamps,”pp. 634-640, Proc. APEC’96。
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18.MicroChip, “ PIC16F87XA Datasheet , ” pp. 7, 2003.
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