簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳保生
Pao-sheng Chen
論文名稱: LED燈管及反射罩之光學設計研究
Photo Design of LED Tubular Lamps and Reflector
指導教授: 蕭弘清
Horng-Ching Hsiao
口試委員: 黃忠偉
Jong-Woei Whang
張仁家
none
宋平生
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 72
中文關鍵詞: LED燈管反射罩配光曲線平均照度眩光照度均勻度照明用電密度
外文關鍵詞: LED tubular lamps, reflector, luminous intensity distribution curve, illumination, glare, uniformity, unit lighting power density
相關次數: 點閱:210下載:4
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

近年來由於全球暖化,節能減碳的議題愈來愈受到重視,照明節能也受到重視,LED光源在照明市場應用前景備受看好,隨著LED的發光效率提升與價格降低,在能源短缺的現今,被視為將取代傳統光源,成為下一代新型光源,使得LED的產業越來越興起, LED的照明相關產品也隨之增加,其應用也越來越廣。

本研究以T8/18W螢光燈管為對照目標,使用光學模擬軟體TracePro在燈管內部以不同的LED排列方式,建構出四種LED燈管,達到不同的燈管配光曲線,並設計其反射罩,以達理想之配光曲線,並得以找出何種燈管內部LED的排列方式對於光學設計有好的幫助,接著以照明設計模擬軟體DIALux建構辦公室空間,依模擬所輸出照明設計參數,包含平均照度、眩光、照度均勻度以及照明用電密度建立評分標準,並與市售之螢光燈具進行評比,經由評比後本研究設計之LED燈具比市售T8螢光燈燈具有較好之評比。


Due to the global warming and green house effects happened recently, the energy saving and carbon-dioxide emission reducing have become major topics of the world. Energy-saving on lighting engineering has also been an important concern especially when LED light source being the most interesting and energy saving light source in the lighting market. The higher the LED luminous efficiency and consistently lowering the price of the LED force the LED being the new alternative for replacing the traditional light sources, and becoming the next generation sources. The LED industries and relative manufacturers design and provide much more innovative and energy saving lighting equipments while the application categories are increasing and widely expanded.

The study takes two feet conventional T8 fluorescent lamps tubes being the check reference target. The optics emulation software TracePro was used to simulate and plan four different kinds LED arrange within the light tubes, which in turn constructing LED light tubes. The luminous intensity distribution curve for different lamp tubes could be obtained. Then, better reflector for achieving the ideal luminous intensity distribution curve can be designed. The commercial illuminate emulation software DIALux was used to process the lighting engineering calculation and simulation for an office space as the study object. The parameters, include average illumination, glare, uniformity, and unit lighting power density, are used for lighting quality evaluation based on the relative standard and regulation codes such as CNS and IESNA. The results show that the LED lighting tubes could provide much more energy saving profit and practical advantage than the conventional fluorescence lamp.

中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 目錄 IV 圖表索引 VII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 1 1.3 研究流程與方法 2 1.4 參考文獻回顧 3 1.5 章節概述 4 第二章 辦公室照明規範概要與指標 5 2.1 優良光環境品質概述 5 2.2 辦公室照度 5 2.3 眩光 7 2.4 配光均勻度 8 2.5 用電密度 8 2.6 用電密度 9 第三章 光學理論與配光設計 10 3.1 前言 10 3.2 理想配光曲線 10 3.3 反射罩設計 12 3.3.1 光的反射 12 3.3.2 反射罩曲線公式 13 3.3.3 反射罩材質 14 3.4 透鏡設計 14 3.4.1 光的反射 14 3.4.2 光的全內反射 15 3.4.3 透鏡材質 15 3.5 本章結語 16 第四章 反射罩設計與評估 17 4.1 LED燈管模擬之系統建立 17 4.1.1 光學模擬軟體TracePro介紹 17 4.1.2 LED光源建立 18 4.1.3 LED排列模組建立 21 4.1.4 LED燈管模組建立 23 4.1.5 反射罩設計流程 26 4.1.6 反射罩燈具模組與模擬結果評估 27 4.1.7 反射罩及格柵板燈具模組與模擬結果評估 36 4.2 本章結語 45 第五章 辦公室照明設計模擬 46 5.1 辦公室照明燈具效能模擬 46 5.1.1 辦公室空間建立 47 5.1.2 辦公室燈具選擇 48 5.1.3 燈具配置數量相關參數之決定 50 5.1.4 辦公室照明燈具數量計算 51 5.1.5 辦公室照明模擬結果 52 5.1.6 辦公室照明燈具評比 59 5.1.7 與市售辦公室螢光燈具評比 61 5.1.8 使用不同各項照明指標之權重百分評比 65 5.2 本章結語 67 第六章 結論與建議 68 6.1 結論 68 6.2 未來研究方向 69 參考文獻 70 作者簡介 72

[1] 蕭弘清,照明節能技術篇,國立台灣科技大學電機系。
[2] 蕭弘清,LED照明篇,國立台灣科技大學電機系。
[3] 曾煥賜、蔡煒基、洪國豪,「LED T-BAR燈具應之評估研究」, 海峽兩岸第十六屆照明科技與營銷研討會,太源,第457~465頁,2009。
[4] 于慶潭、李清然、李麗玲,「高效率燈具設計」,海峽兩岸第十五屆照明科技與營銷研討會,天津,第240~246頁,2008。
[5] 朱怡,照明燈具設計課堂講義。2008年9月。
[6] R. Winston and H. Ries, “Nonimaging Reflectors as Functionals of the Desired Irradiance,” J. Opt. Soc. Am., A 10, pp.1902-1908(1993).
[7] 何連任、楊上輝、林政毅、楊才賢、張崇仁、彭耀祈、林建憲,「新型為結構反射罩模組」,海峽兩岸第十六屆照明科技與營銷研討會,太源,第281~285頁,2009。
[8] H. Liu, J.L. Yuan,”Study on segmented reflector lamp design based on error analysis,” Journal of Materials Processing Technology 129, pp.529–533 (2002).
[9] 羅天來,「冷陰極燈管反射罩之幾何形狀設計」,逢甲大學材料與製造工程研究所碩士論文,民國九十五年七月。
[10] 潘奕睿,「運用凹槽反射式金屬板陽極和條狀式陰極於奈米碳管場發射背光板之研製」,大同大學光電工程研究所碩士論文,民國九十六年七月。
[11] 黃昱傑,「高均勻度LED 照明輔具設計與製作」,大同大學機械工程研究所碩士論文,民國九十八年一月。
[12] 郭明哲,「複合式區塊側光型LED背光板應用於各型液晶顯示器之研究」,大同大學光電工程研究所碩士論文,民國九十四年七月。
[13] 林志豪,「 LED照明導光元件設計」,明志科技大學機電工程研究所碩士論文,民國九十六年七月。
[14] 邵穗鵬,「光學透鏡系統實例設計與評估」,國立中央大學,碩士論文,民國九十三年七月。
[15] CNS 照度標準,標準總號12112,類號Z1044,民國七十六年九月。
[16] 陳鼎周,「學校教室照明直接眩光評價之研究:以中等學校之普通教室為對象」,台灣科技大學建築研究所碩士論文,第20~34頁,民國八十七年。
[17] 林士凱,「辦公室照明燈具性能與節能效益研究」,台灣科技大學電機工程研究所論文,民國九十八年七月。
[18] 陳聖文,「LED路燈之光學透鏡設計」,台灣科技大學電機工程研究所論文,民國九十八年七月。
[19] 訊技科技,TracePro快速學習手冊,五南圖書出版股份有限公司,台北,2007。
[20] 劉冠顯,「應用LED混光技術於全日光模擬研究」,台灣科技大學電機工程研究所論文,民國九十六年七月。
[21] 華興電子工業股份有限公司,http://www.ledtech.com.tw/。
[22] 西班牙GoodWork公司,www.goodworkint.com。
[23] 皇家飛利浦電子公司,http://www.philips.com.tw/。
[24] 經濟部能源局,室內照明燈具節能標章能源效率基準及標示,能技字第09704023390號,民國九十七年十一月。
[25] 張智鴻,「人工智慧應用於室內照明最佳化設計之研究」,台灣科技大學電機工程研究所論文,民國九十五年六月。

QR CODE