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研究生:洪盟昇
研究生(外文):Meng-ShengHung
論文名稱:高效率高功因全導通式交流發光二極體驅動控制電路
論文名稱(外文):Implementation of Fully Conductive High Efficiency High Power Factor Driving Circuit for AC LEDs Control
指導教授:李嘉猷
指導教授(外文):Jia-You Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程學系碩博士班
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:交流發光二極體單晶片微處理器返馳式功因修正電路
外文關鍵詞:AC LEDPFCPIC microprocessor
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本論文旨在研製一高效率高功因全導通式交流發光二極體驅動控制電路,此電路將依交流發光二極體的溫度變化而選擇適當的驅動電流及電壓,使高亮度交流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交流發光二極體並操作於穩態下,使用致冷片控制交流發光二極體的溫度,在定溫情況下,調整電流記錄其光電特性,並分析溫度對交流發光二極體之光電特性影響。當高亮度交流發光二極體能持續操作於高發光效率時,可使高亮度交流發光二極體的輸入功率得到有效之運用,進而改善高亮度交流發光二極體之溫升問題。為了驗證持續高發光效率驅動的可行性,本文中利用返馳式功因修正電路、全橋定電流電路、單晶片微處理器及感測電路建構一高效率高功因交流發光二極體驅動電路,經由實驗結果顯示,在溫度38°C-56°C之間,主電路效率可維持在80%以上,功率因數皆在0.97以上。
The purpose of this thesis is to implement the driving circuit of AC LEDs. The main feature of the circuit is to improve the luminous efficacy in AC LEDs. The circuit can achieve high power factor correction. The driving current of the driving circuit can be adjusted by temperature of AC LED that is in order to operate the AC LED on high luminous efficiency. First, to measure the electric and optical characteristic of AC LED is operated on different constant current. Operating the AC LED on high luminous efficiency can reduce power consumption and improve thermal problems. For verification purpose, a AC LED driving circuit is designed and built. The AC LED driving circuit is implemented on a PIC microprocessor, PFC circuit, full bridge constant current circuit, and sensor circuit. Finally, a design procedure is proposed and verified by the experiments. The main circuit has operated at above 80% efficiency when the temperature at between 38°C-56°C . The circuit power factor approaches unity.
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1-1 研究背景與目的 1
1-2 研究方法 4
1-3 論文大綱 5
第二章 LED光電特性 6
2-1 前言 6
2-2 LED發光原理 6
2-3 LED特性曲線 8
2-4 AC LED V-I特性曲線 10
2-5 AC LED微晶粒排列方式 12
2-6 照明基本參數及量測規範 13
2-6-1光度學基本參數 13
2-6-2 LED量測規範 16
第三章 高亮度AC LED量測及驅動方式分析 20
3-1 前言 20
3-2 高亮度AC LED特性 20
3-2-1高亮度AC LED簡介 20
3-2-2高亮度AC LED電氣及光學特性 21
3-2-3高亮度AC LED光電特性量測 26
第四章 軟體規劃與硬體電路設計 35
4-1 前言 35
4-2 整體電路架構 35
4-3 功因修正電路 36
4-3-1 LC濾波電路 36
4-3-2 返馳式功因修正電路 37
4-3-3 自動增益控制電路 39
4-4 全橋定電流電路 40
4-5 單晶片控制電路 43
4-5-1 單晶片控制電路簡介 43
4-5-2 A/D轉換模組 44
4-5-3 CCP模組 46
4-5-4 程式撰寫及控制流程 48
4-6 感測訊號取樣電路 50
4-6-1 電流感測電路 50
4-6-2 電壓感測電路 51
4-6-3 溫度感測電路 52
4-7 閘極驅動電路 54
第五章 電路模擬與實驗結果 56
5-1 前言 56
5-2 IsSpice電路模擬 56
5-3 硬體電路製作 57
5-4 實驗結果量測 58
5-4-1返馳式功因修正電路量測波形 58
5-4-2驅動AC LED實驗結果量測 60
第六章 結論與未來研究方向 64
6-1 結論 64
6-2 未來研究方向 65
參考文獻 66

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