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研究生： 張博鈞
Bo-Chun Chang
論文名稱： D類功率放大器之生物電磁影響的研究
EMF of Class-D Audio Amplifier on Biological Effect
指導教授： 王秀仁
Show-Ran Wang
口試委員: 徐敬文
Ching-Wen Hsue
黃忠偉
Jong-Woei Whang　
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： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 50
中文關鍵詞： D類功率放大器 、生物電磁
外文關鍵詞： Biological Effect, Class-D Audio Amplifier
相關次數： 點閱：228  下載：4 
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    • 本論文研究探討傳統音頻類比功率放大器被數位化之後，即D類音頻功率放大器；因為其脈波調變的工作方式所產生的極低頻磁場及射頻電場是否會對人體產生生物電磁效應。
    經由實驗方式的設計，分別為D類音頻功率放大器及傳統音頻類比功率放大器量測出極低頻磁場及射頻電場強度，也確定了D類音頻功率放大器是會比傳統音頻類比功率放大器產生較高的電磁場強度；而其中的極低頻磁場對人體的效應，根據ICNIRP的規範是不可忽略的。
    最後在論文後段介紹了針對本實驗裝置所進行的兩種電磁屏蔽實例，以供參考。

    The research in this literature is intended to explore the Class-D audio power amplifier; a digitized traditional analog audio power amplifier which could generate ELF & RF electromagnetic effect on humankind body.
    A particular setup environment of experiment in this research results the ELF & RF powers generated from Class-D audio power amplifier are larger than the traditional analog audio power amplifier, the ELF power is significant and its electromagnetic effect must be considerable on humankind body is in according with the ICNIRP regulation.
    Two live examples of ELF protective methods of the experimental device have been demonstrated as well at the chapter 6 of this literature.

    中文摘要.................................................................................................I 英文摘要................................................................................................II 誌謝…………………………………………………………………...III 目錄.......................................................................................................IV 圖目錄.................................................................................................VII 表目錄..................................................................................................IX 第一章 緒論........................................................................................1 1.1研究背景及動機...................................................................1 1.2研究目的...............................................................................1 1.3論文架構...............................................................................2 第二章 文獻探討...............................................................................3 2.1電磁波頻譜範圍及極低電磁波段......................................3 2.2非游離輻射及游離輻射......................................................3 2.3非游離輻射對人體的影響..................................................4 2.4電磁場暴露管制規範..........................................................5 2.5相關研究 ..........................................................................11 第三章 D類功率音頻放大器工作原理........................................12 3.1D類功率音頻放大器種類及架構....................................12 3.2脈波寬度調變技術............................................................12 3.3和差調變技術....................................................................13 3.4輸出 L-C 濾波器的考量..................................................16 第四章 電磁波理論........................................................................18 4.1電磁場基本物理量及單位................................................18 4.1.2電場強度..............................................................19 4.1.3磁通量密度與磁場強度......................................20 4.2平面電磁波........................................................................20 4.3基本電偶極........................................................................22 4.4法拉第電磁感應定律........................................................24 第五章 實驗內容...........................................................................26 5.1實驗目的............................................................................26 5.2實驗方式............................................................................26 5.2.1脈波密度調變波形............................................26 5.2.2L-C 低通濾波器的輸出波形............................30 5.2.3實驗器材............................................................32 5.2.4實驗設置方式....................................................35 5.3實驗結果............................................................................35 5.3.1D類功率放大器的量測....................................35 5.3.2傳統 AB 類比功率放大器的量測..................39 第六章 電磁相容與防護.............................................................42 6.1 極低頻磁場防護................................................................42 6.2 本實驗極低頻磁場防護實例............................................43 6.2.1 電感所產生的極低頻磁場及解決方式...............43 6.2.2 喇叭線所產生的極低頻磁場及解決方式...........45 第七章 結論與建議.....................................................................47 7.1 結論....................................................................................47 7.2 建議....................................................................................48 參考文獻.........................................................................................49

    1.相關連結http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs304/en/index.html, Electromagnetic fields and public health, WHO, fact sheet No.304, May 2006.
    2.相關連結 http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs322/en/index.html, Electromagnetic fields and public health, WHO, fact sheet No.322, June 2007.
    3.相關連結 http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/crthgr02b.php, Magnetic fields (extremely low-frequency) (Vol.80; 2002), IARC.
    4.ICNIRP. Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300GHz). Health Phys 74:494-522; 1998a.
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    8.黃淑華,”60Hz 正弦波磁場對綠豆萌芽影響的研究”,國立台灣科技大學電子工程技術研究所碩士論文,民96.
    9.金念雨,”極低頻正弦波磁場對綠豆萌芽影響的研究”,國立台灣科技大學電子工程技術研究所碩士論文,民97.
    10.胡竹生教授等,以 Sigma-Delta-Modulators為基礎之D 類放大器設計, A class-D amplifier design based on sigma-delta modulators,國立交通大學電機與控制工程系,嵌入式系統實驗室.
    11.陳鏗元,”採用Σ-Δ調變之全橋功率放大器”,國立交通大學電機與控制工程研究所碩士論文,民94.
    12.“Mixed-signal design seminar”, SIGMA-DELTA ADCs AND DACs, Section VI. ANALOG DEVICES.
    13.相關連結
    http://www.beis.de/Elektronik/DeltaSigma/DeltaSigma.html, Uwe Beis. June,10th,2008.
    14.“Class-D LC Filter Design”, Application Report, SLOA119A, TEXAS INSTRUMENTS. Jan,2008.
    15.劉邦佑,”和差調變式D類數位功率放大器”,國立台灣科技大學電子工程技術研究所碩士論文,民94.
    16.楊繼深,”電磁相容技術之產品研發與認證”,ISBN 957-21-4839-7,全華科技圖書.
    17.David K. Cheng, ”Field and Wave Electromagnetic”, Second Edition. Addison-Wesley Publishing Company.1992.

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