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研究生: 林政賢
Cheng-hsien Lin
論文名稱: 具低開關跨壓之多組均流可調光LED驅動器研製
Study and Implementation of a Dimmable LED Driver with Multi-string Current Balance and Low Switch Voltage Stress
指導教授: 羅有綱
Yu-Kang Lo
邱煌仁
Huang-Jen Chiu
口試委員: 榮世良
Shih-Liang Jung
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: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 73
中文關鍵詞: 單級返馳式功率因數修正器降壓式轉換器LED驅動電路均流調光
外文關鍵詞: Single-stage flyback PFC converter, buck converter, LED driver, current balance, dimming
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  • 本論文之研究範疇為可降低開關跨壓之多組均流可調光LED驅動器設計,前級採用單級返馳式功率因數修正器,具有高效率和高功率因數且架構簡單,提供整機電流與定電壓使用,做為LED模組之基底電壓;後級採用降壓式轉換器,輸出精準的電流驅動LED模組,同時可進行均流與調光,具有體積小與轉換效率高之優點,其中降壓式轉換器採用浮動接地設計。本論文將返馳式功率因數修正器的輸出端與降壓式轉換器的接地端串聯,即電壓源串聯電流源,整機可驅動三組LED模組,在設計電壓範圍內,每組LED模組可調整顆數或使用不同特性的LED燈具。此架構可降低均流與調光電路中所需的開關跨壓,具有減少損耗使效率提升與降低成本等優點。


    This thesis studies and implements a dimmable LED Driver with multi-channel current balance and low switch voltage stress. The front stage is a single-stage flyback power factor corrector (PFC) converter which features high conversion efficiency, high power factor (PF) and simple topology. It supplies the main output current and a constant output voltage to the LED module. The post-stage is a buck converter which outputs an accurate current to the LED module and fulfills the multi-channel current balance and dimming functions. The buck converter is of a floating ground configuration which features small volume and high conversion efficiency. The proposed LED driver is composed of a flyback PFC cascaded by a floating ground buck converter, resembling a voltage source in series with a current source. At most three LED strings can be driven. Within the designed voltage range, the number of LEDs in one string can be adjusted and various types of lamps can be adopted. The proposed dimmable driver with current balance can lower the switch voltage stress. Therefore, the power loss and circuit cost can be reduced.

    摘 要 1 誌 謝 3 目 錄 4 圖目錄 6 表目錄 8 第一章 緒論 9 1.1 研究動機與目的 9 1.2 LED照明的市場發展 9 1.3 本論文系統架構 10 1.4 論文大綱 11 第二章 LED發光原理與介紹 12 2.1 LED發光原理 12 2.2 LED特性介紹 13 2.3 LED與其他光源特性比較 14 2.4 LED照明應用 15 第三章 功率因數修正器原理 17 3.1 功率因數修正原理與定義 17 3.2 主動式功率因數修正器 21 3.3 功率因數修正器之操作模式 24 3.3.1 連續導通模式(CCM) 25 3.3.2 不連續導通模式(DCM) 26 3.3.3 邊界導通模式(BCM) 27 3.4 單級返馳式轉換器架構與工作原理 28 3.4.1 單級返馳式轉換器之架構 28 3.4.2 單級返馳式轉換器控制原理 31 3.5 控制IC L6561 32 第四章 降壓式LED驅動電路 36 4.1 降壓式轉換器電路原理 36 4.2 降壓式轉換器之操作模式 38 4.2.1 連續導通模式(CCM) 38 4.2.2 不連續導通模式(DCM)分析 42 4.2.3 邊界導通模式(BCM)分析 45 4.3 浮接式降壓轉換器電路原理 47 4.3.1 浮接式降壓轉換器之架構 47 4.3.2 LM3407介紹 50 4.3.3 LM3407控制原理 52 4.4 LED均流調光電路 53 4.4.1 電流鏡控制電路 53 4.4.2 運算放大器控制電路 55 4.4.3 PWM均流調光電路 56 第五章 多組均流可調光LED驅動電路 58 5.1 整機架構 58 5.2 多組均流可調光LED驅動電路規格 62 5.3 多組均流可調光LED驅動電路設計流程 62 5.3.1 返馳式功率因數修正器設計 62 5.3.2 浮接式降壓轉換器設計 67 第六章 電路實測結果與波形 70 6.1返馳式功率因數修正器實測電路數據與波形 70 6.1.1 返馳式功率因數修正器實測波形 70 6.1.2 返馳式功率因數修正器實測數據 73 6.2浮接式降壓轉換器實測電路數據與波形 74 6.2.1 浮接式降壓轉換器實測波形 74 6.2.2 浮接式降壓轉換器實測數據 76 6.3 整機實測數據 77 第七章 結論與未來展望 79 7.1 結論 79 7.2 未來展望 79 參 考 文 獻 81

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    無法下載圖示 全文公開日期 2018/07/01 (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)
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