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研究生: 古金龍
Chin-Long Ku
論文名稱: 智慧型之高功因LED路燈
Intelligently-Controlled High Power-Factor LED Street Light
指導教授: 邱煌仁
Huang-Jen Chiu
謝耀慶
Yao-Ching Hsieh
口試委員: 林景源
none
張永農
Yong-Nong Chang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 82
中文關鍵詞: LED路燈二次節能智慧控制調光
外文關鍵詞: LED street lamps, secondary energy saving, sintelligent- control, dimming operation
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  • LED的高發光效率及易於調光的優點,已逐漸被世人認可。除了室內照明外,戶外的LED路燈技術更是成熟,取代目前所使用的水銀燈及高壓鈉燈已是時勢所趨。但僅是用LED燈取代現有光源,還不能發揮LED路燈的最大功效,可再利用其易於調光的特性,加入所謂二次節能的功能。亦即可以使LED路燈依道路車流量,在不同時段作適當的光強度調整,達到最佳化節能的目的。
    本論文是敘述在使用LED路燈時,可不必搭配其他繁雜操作的智慧控制系統,而能對單燈自行做最佳化的控制。藉由微處理器內部的程式設定,可準確的選擇不同時段,設定所需的功率。再經由光感器的照度偵測,自動做環境調適的開關動作;避免定時點燈的所造成的缺點。本論文所提方案,可以在操作簡易及低維修要求下實現單燈自主智慧控制的效果,達到最佳的節能減碳要求。
    本論文詳細分析系統的組成架構及功能,並實現其中的電路結構。並實作測量其節能的效果,驗證能達到實用的可行性與優越性。


    As the advantages, such as high luminous efficiency and easy dimming operation of LED have gradually been recognized,in addition to indoor illumination, outdoor LED street lamps are also matured technology, and are believed to replace currently used mercury lamps and high pressure sodium lamps in the near future. However, the replacement of current lighting sources is not the end of maximizing the efficacy of LED street lamps. Dimming operation should also be applied for the so-called ‘secondary energy saving’. More specifically, proper adjustments of luminance are required during different time-slots of the day according to the traffic flow on the road for optimal energy conservation.
    This thesis proposes the optimal intelligent control on a single LED street lamp without complicated mainpulations. With progams encoded in a microprocessor, accurate setting of power during different time-slots can be achieved. The light switch is controlled by light sensors which automatically switch on/off the lamps according to the environment brightness. This design can avoid the shortcomings of the rigid timer switch. The LED street lamps of this study are designed for easy operation and maintenance as they can be intelligently-controlled separately to meet the demand of energy saving.
    This thesis presents a detailed analysis of the circuit structure and its function of the lamp system. To verify its feasibility and advantages, energy saving efficicacy is measured by testing the system.

    論文概要 ABSTRACT 誌謝 目錄 圖目錄 表目錄 第一章 緒論 1.1 研究背景 1.2 研究動機與目的 1.3 研究系統架構 1.4 論文內容大綱 第二章 LED特性與應用分析 2.1 LED的特性介紹 2.2 LED組合的應用方式 2.2.1 串聯方式應用 2.2.2 並聯方式應用 2.2.3 串並聯方式應用 2.2.4 陣列方式應用 2.3 LED的路燈照明規範 2.3.1 電氣特性測試 2.3.2 可靠度測試 第三章 功率因數校正器之架構與原理 3.1 功率因數定義 3.2 功率因數校正器之簡介 3.2.1 被動式功率因數校正器 3.2.2 主動式功率因數校正器 3.3 功率因數校正器的操作模式 3.3.1 連續導通模式 3.3.2 不連續導通模式 3.3.3 邊界導通模式 3.4 功率因數校正器的控制方法 3.4.1 磁滯電流控制法 3.4.2 峰值電流控制法 3.4.3 平均電流控制法 3.4.4 電壓隨耦控制 第四章 返馳式轉換器簡介 4.1 驅動電源類別 4.1.1 非隔離式電源 4.1.2 隔離式電源 4.2 驅動電源級數 4.2.1 單級驅動器 34 4.2.2 二級驅動器 35 4.3 硬式切換與柔式切換技術分析 4.3.1 硬式切換的定義 4.3.2 柔性切換的定義 4.4 返馳式轉換器之基本工作原理 4.5 調光結構方式 4.5.1 D/A轉換器 4.5.2 A/D轉換器 4.5.3 輸出開關式調光結構方式 4.5.4 脈波寬度調變調光結構方式 第五章 整機電路架構 5.1 防雷單元 5.2 智能控制分析 5.2.1 光感控制器簡介 5.2.2 光感器插座簡介 5.3 MCU簡介 5.3.1 MCU運作模式 5.3.2 模式時態圖 5.4 路燈照度計算 5.5 LED數量計算 5.6 輸出功率計算 5.7 驅動電源架構 5.7.1 主動式功率因數修正器電路設計 5.7.2 返馳式電路設計 第六章 實驗數據及實驗結果 6.1 光源模組 6.2 驅動電源 6.2.1 輸入特性 6.2.2 輸出特性 6.2.3 保護功能 6.3 整燈測試 6.3.1 實測整燈功率數據 6.3.2 配光曲線測試 6.4 二次節能應用 第七章 結論與未來展望 7.1 結論 7.2 未來研究方向 參考文獻

    [1] LED照明推進協議會編 李農、楊燕編譯 LED照明手冊 2010年6月
    [2] 黃素琴、鄭名山,「LED 道路照明產品應用」,經濟部能源報導,2011 年5月
    [3] 馮玉如,城市LED道路照明的二次節能技術及其集控管理系統 自動化技術與應用期刊, 2010年第29卷第5期
    [4] http://soar.name/229-dlink-dhp-306av/ 下載於2015年6月
    [5] https://suryonoae.wordpress.com/internet-masa-depan/下載於2015年6月
    [6]http://www.libelium.com/vehicle_traffic_monitoring_bluetooth_sensors_over _zigbee/ 下載於2015年6月
    [7] CREE 規格書 www.cree.com/LED-components/XLamp
    [8] 中華民國光電協會,LED工程師基礎概念與應用,
    五南圖書出版社,2012年4月
    [9] 中華民國國家標準,CNS 15233,發光二極體道路照明燈具
    [10] 周志敏、周紀海、紀愛華 LED驅動電路設計與應用
    五南圖書,2012年9月。
    [11] Agrawal著、王順忠、廖東成譯,電力電子學,2004年
    [12] 江炫樟 譯,電力電子學,全華圖書,2000年
    [13] Brown. Marty Power Supply Cookbook.Woburn MA :
    Newnes. 2001
    [14] 梁適安,交換式電源供應器之理論與實務設計,全華書局,1994
    [15] CNS 15233「發光二極體道路照明燈具」國家標準
    [16] 吳義利,切換式電源轉換器,文笙書局,民國101年7月
    [17] Agrawal著、王順忠、廖東成譯,電力電子學,2004年
    [18] Billings, Keith Switch-Mode Power Supply Handbook.
    New York : McGraw-Hill. 1999
    [19] Abraham l. Pressman, Keith Billings. Taylar Morey 呂文隆, 張簡士琨,曾國境 編譯,交換式電源設計(第三版),美商麥格羅.希爾國際股份有限公司,全華圖書總代理 2012年7月
    [20] Laszlo Huber, Brian T. Irving, and Milan M. Jovanovic´, “Open-loop control methods for interleaved DCM/CCM boundary boost PFC converters,” IEEE Trans. Power Electronics, vol. 23, no. 4, pp.1649-1657, July 2008.
    [21] Raymond A. Mack, Jr 原著,林伯仁、羅有綱、陳俊吉 編譯
    交換式電源供應器剖析,全華圖書、Elsevier Taiwan LLC
    合作出版
    [22] 鄭世仁,一般照明應用高效率可調光LED驅動器之研製
    台灣科技大學99年博士論文
    [23] T. F. Wu, C. C. Chen, C. H. Lee, C. L. Shen and Y. C. Wu, “Analysis, design and practical consideration of a 500 W power factor corrector with soft switching feature,” in Proc. IEEE IAC Conf., vol. 4, 2000, pp.2418-2425.
    [24] 柯聖浩、張英彬編著,LED驅動電路設計實務,
    儒林圖書,2012年4月
    [25] Steve Winder著,陸瑞強譯,高功率LED驅動電路設計與應用,五南圖書,2010年。
    [26] 佐藤守男著,陳連春譯,切換式電源設計入門,建興文化事業 有限公司發行, 2009年2月
    [27] 梁適安著,交換式電源供給器之理論與實務設計全華圖書
    2007年4月
    [28] 廖國廷 LED桌燈照明之高效率Twin-Bus調光技術
    台灣科技大學100年碩士論文
    [29] 郭浩中、賴芳儀、郭守義 LED原理與應用
    五南圖書出版社,2013年2月三版
    [30] 陳文富 200W LED路燈電源供應器研製 台灣科技大學100年碩士論文
    [31] LED照明推進協議會編,LED照明手冊全華圖書,2010年
    [32] 加藤芳夫原著,LED燈飾知識百科, 全華圖書 2008年
    [33] Pressman, Abraham I, Switching Power Supply Design. New York : McGraw-Hill. 1998
    [34] 美國能源之星規範 www.energystar.gov.ia/partners/
    下載於2014年6月
    [35] G. C. Chryssis 著,梁適安譯,「高頻交換式電源供應器」,
    全華圖書,1995年。
    [36] 茂碩產品目錄 www.mosopower.com 下載於2014年6月
    [37] 奇誠公司目錄 www.cqc.com 下載於2014年6月
    [38] 王慶有 著 CCD應用技術 天津大學出版社 2000年11月1日
    [39] 飛思卡爾規格書 www.freescale.com/products下載於2014年6月
    [40] 水銀燈規格 http://shop.buty.com.tw/product下載於2015年4月
    [41] 高壓納燈規格 http://www.homescape.com.tw/info/
    下載於2015年4月
    [42] 光學模擬軟體 www.dial.de/DIAL/en/dialux 下載於2015年4月
    [43] 飛利浦電源型錄 http://www.lighting.philips.com/
    下載於2015年4月

    無法下載圖示 全文公開日期 2020/08/03 (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 2020/08/03 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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