簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 黃俊瑋
Jyun-wei Huang
論文名稱: MR16-Compatible LED燈泡性能分析
Property Analysis of MR16-Compatible LED Lamp
指導教授: 林舜天
Shun-tian Lin
口試委員: 黃忠偉
Jong-woei Whang
郭政煌
Cheng-huang Kuo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 73
中文關鍵詞: MR16-Compatible LED燈泡光通量色溫演色性熱傳導係數對流熱傳遞係數
外文關鍵詞: MR16-Compatible LED lamp, luminous flux, correlated color temperature, color rendering index, thermal conductivity, convective heat transfer coefficient
相關次數: 點閱:204下載:1
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 在不考慮光學透鏡、反射杯及驅動電路等零件因素影響條件下,本研究以不同LED模組及燈杯表面散熱面積組成之MR16-Compatible LED燈泡,在改變額定輸入電流條件下,研究其電壓、光通量、色溫、演色性、溫度等數值變化情形。
    實驗結果顯示MR16-Compatible LED燈泡之溫度在點亮30分鐘後趨於穩態。LED工作電流與工作溫度是影響LED發光特性主要因素,LED工作電流增加影響LED電壓上升,LED光通量上升,LED色溫值上升,LED演色性上升。LED工作溫度上升影響LED電壓下降,LED光通量下降,LED色溫值上升,LED演色性上升。
    MR16-Compatible LED燈杯材料雖為同一材質,但經由熱傳導溫度差的實驗結果發現,燈杯熱傳導係數不一樣。燈杯表面散熱面積比例差異僅7%,無法明顯觀察出散熱上的差異。MR16-Compatible LED燈泡之對流熱傳遞係數隨功率大小而改變,在功率高時溫度高,溫度差大,有較大的對流熱傳遞係數。燈杯表面散熱面積是影響MR16-Compatible LED燈泡散熱最大因素。


    Ignoring the effects of optical lens, reflector, and driver, this study investigated the effects of input current on the forward voltage, luminous flux, correlated color temperature, color rendering index, and temperature of an MR16-Compatible LED lamp, using two different LED modules and two different heat sinks.
    The results showed that the MR16-Compatible LED lamp reached a steady state 30 minutes after being turned on. The major factors that affected the LED Lighting characteristic were LED temperature and LED forward current. Increasing the LED forward current resulted in the increase of LED forward voltage, forward current, correlated color temperature, and color rendering index. An increase in the LED temperature caused the decrease of LED forward voltage and forward current, but the increase of LED correlated color temperature and color rendering index.
    Although the same material was claimed for the two different heat sinks, the thermal conductivity values of them were different, evidenced by the dramatic difference in temperature drop in the heat sinks. The difference, as large as 7%, in the surface area of the heat sink did not cause a significant difference in the temperature drop arising from heat convection. The convective heat transfer coefficient of the heat sinks varied slightly with the LED input power, or heat sink surface temperature, with a high LED input power or a higher heat sink surface temperature yielding a higher convective heat transfer coefficient. The main factor affecting the heat dissipation of the MR16-Compatible LED lamps was the heat sink surface area.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目 錄 IV 表 目 錄 VII 圖 目 錄 VIII 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 MR16標準 3 1-3 GX5.3標準 4 1-4 MR16-Compatible LED燈泡 5 第二章 理論基礎 7 2-1 LED原理 7 2-1-1白光LED原理 10 2-1-2影響白光LED的因素 11 2-1-3 LED產品特點及應用 24 2-2 照明光學物理量 26 2-2-1光強度I(Luminous Intensity) 27 2-2-2光通量F(Luminous Flux) 28 2-2-3照度E(Illuminance) 29 2-2-4演色性(Color Rendering Index;CRI) 31 2-2-5色溫(Color Temperature) 32 2-3傳導熱傳遞及對流熱傳遞原理 34 2-3-1熱傳導傳遞(Conduction Heat Transfer) 34 2-3-2熱對流傳遞(Convection Heat Transfer) 35 第三章 實驗方法 36 3-1 實驗流程 36 3-2 試片準備 38 3-3 性質量測與分析 41 第四章 結果與討論 43 4-1 電壓值分析 43 4-2 流明值分析 47 4-3 光通量分析 51 4-4 演色性分析 55 4-5 溫度分析 59 第五章 結論 65 第六章 參考文獻 66 附錄A 69 附錄B 72

    [1] David Brown, David Nicol, Ian Ferguson, “Investigation of the Spectral Properties of LED-Based MR16 Bulbs for General Illumination,” Optical Engineering, Vol.44, pp. 111310(2005).
    [2] http://www.lrc.rpi.edu/programs/nlpip/lightingAnswers/mr16/abstract.asp
    [3] http://www.abctwn.com.tw/news/c04-5.pdf
    [4] International Electrotechnical Commission, “IEC 60061-1, Lamp Caps and Holders Together with Gauges for the Control of Interchangeability and Safety- Part 1: Lamp Caps, Edition3.35,” Switzerland(2005).
    [5] http://image.space.rakuten.co.jp/lg01/62/0000017462/36/imga710c61c67e43w.gif
    [6] 馮開明,“基本光學與光電半導體”,國立清華大學 電機工程學系,(2007)。
    [7] 林志勳,“LED市場及應用發展”,工業技術研究院 產業經濟與趨勢研究中心,(2007)。
    [8] 陳興,“白光發光二極體簡介”,工業技術研究院 工業材料研究所,工業材料,Vol.162,pp. 133-136 (2000)。
    [9] Nichia Corporation, http://www.nichia.com/
    [10] Osram, http://www.osram.com/osram_com/
    [11] Sumitomo Corporation, http://www.sumitomocorp.co.jp/
    [12] Gentex Corporation, http://www.gentex.com/japanese/
    [13] Cree, http://www.cree.com/index.asp
    [14] Toyoda Gosei, http://www.toyoda-gosei.com/
    [15] Philips Lumileds LED Lighting, http://www.lumileds.com/
    [16] Everlight Electronic Co, LTD., http://www.everlight.com/
    [17] Harvatek, http://www.harvatek.com/
    [18] 黃振東,“HB LED散熱基板之發展現況及趨勢”,工業技術研究院 材料與化工研究所,(2007)。
    [19] 黃道恒,“LED封裝技術現況與未來發展”,台北市電子零件商業同業公會,新電子科技雜誌,LED照明技術暨市場分析研討會,(2008)。
    [20] Schaffer、Saxena、Antolovich、Sanders、Warner原著,龔吉合、潘德華、楊希文、傅承祖、施並裕、丁原傑 譯,“材料科學導論(機械材料)”,滄海書局發行,台中市,(1998)。
    [21] Donald R. Askeland、Pradeep P. Phule原著,郭行健、張柳春 譯,“材料科學與工程”,新加坡商湯姆生亞洲私人有限公司台灣分公司出版,台北市,(2005)。
    [22] 歐崇仁,“LED結構與系統整合模擬技術”,財團法人自強工業科學基金會,(2007)。
    [23] 蕭弘清,“照明工程與基礎光學”,國立台灣科技大學 電機工程系,(2008)。
    [24] 社法人 照明 編,李農、楊燕 譯,“照明手冊(第二版)”,全華科技圖書股份有限公司出版,台北市,(2006)。
    [25] 劉如熹、劉宇桓 著,“發光二極體用氧氮螢光粉介紹”,全華科技圖書股份有限公司出版,台北市,(2006)。
    [26] http://www.techmind.org/colour/coltemp.html
    [27] Gernot Hoffmann CIE Color Space, http://www.fho-emden.de/~hoffmann/ciexyz29082000.pdf
    [28] Daniel A. Steigerwald, Jerome C. Bhat, Dave Collins, Robert M. Fletcher, Mari Ochiai Holcomb, Michael J. Ludowise, Member, IEEE, Paul S. Martin, and Serge L. Rudaz, “Illumination with Solid State Lighting Technology,” IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 8, pp. 310-320(2002).
    [29] 謝曉星 著,“基本熱傳學”,台灣東華書局股份有限公司出版,台北市,(1990)。
    [30] Yunus A. Cengel 著,牛仰堯、李先知、姜巍棠 譯,“熱傳遞”,美商麥格羅.希爾國際股份有限公司(台灣)、六和出版社合作出版,台北市,(2000)。
    [31] J.P. Holman 著,王鎮雄、朱朝煌、李世榮、劉傳仁、蔡豐欽 譯,“熱傳遞學 第八版”,美商麥格羅.希爾國際股份有限公司 台灣分公司出版,台北市,(2000)。
    [32] http://www.taiwan-die-casting.com/ch_technology.asp

    無法下載圖示 全文公開日期 2013/08/06 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE