電機工程系陳良瑞博士 LED 節能照明
大綱 照明 & 燈具之介紹 LED 節能照明 照明小撇步
照明用電比例
高效率照明技術策略與主流照明產品 Before 1960 年代 1970 年代 1980 年代 1990 年代 21 世紀 社會需求 開發方向 亮度追求 大光束光源開發 追求舒適 石油危機 1973 省能源 ( 減少石油消耗量 ) 演色性的追求 / 精巧性的追求 高效率光源的開發 京都協議書 1997 保護環境 ( 降低 CO 2 排放 ) 省電 / 無公害 / 廢物再生 省能源光源的開發 白熾燈泡 1879 紅光 LED 1964 白光 LED 1996 照明里程碑 低壓鈉燈 1922 螢光燈 1924 T5 螢光燈 1995 高壓鈉燈 1955
照明節能之發展趨勢 1991 年 1 月, 美國環保局 (EPA) 提出 綠色照明 (Green Lights) 和推動 綠色照明工程 (Green Lights Program) 的概念 兼具環保與節能
照明節能的七大基本策略 符合工作要求的照度水準使用高效率的光源照明器具的選擇天然光的利用對照明環境的考慮有效的配線設計與照明控制系統益於維護管理之設計
高效能照明設備趨勢 提高發光效率提高使用光源的使用壽命有效壽命期內之光束衰減率低朝高演色性的光源發展相對演色性評價係數 (CRI) 色的多樣性, 自低色溫 (2800K) 至高色溫 (7500K) 發光穩定性高, 低閃爍受電壓變動影響輕微 合理而高效率的照明品質應是兼顧環保與節能的必須策略
色溫與色之多樣性
照明節能之發展趨勢 1991 年 1 月, 美國環保局 (EPA) 提出 綠色照明 (Green Lights) 和推動 綠色照明工程 (Green Lights Program) 的概念 兼具環保與節能 感覺哪張投影片比較舒服?
照明節能之發展趨勢 1991 年 1 月, 美國環保局 (EPA) 提出 綠色照明 (Green Lights) 和推動 綠色照明工程 (Green Lights Program) 的概念 兼具環保與節能 感覺哪張投影片比較舒服?
色溫 當一標準黑體被加熱時, 隨著溫度的升高, 其顏色由深紅至淺紅, 至橙黃至白至藍色而變化 根據黑體的這一特徵, 當某光源的光色黑體在某一溫度下的光色相同時, 我們稱黑體的絕對溫度為該光源的色溫 名稱 暖色 冷白色光 冷色光 說明 暖色光的色溫在 3300K 以下, 暖色光與白熾燈相近, 紅光成分較多, 能給人以溫暖, 健康, 舒適的感受 適用與家庭, 住宅, 宿舍, 賓館等場所或溫度比較低的地方 又叫中性色, 它的色溫在 3300K 到 5300K 之間, 中性色由於光線柔和, 使人有愉快, 舒適, 安詳的感受 適用與商店, 醫院, 辦公室, 飯店, 餐廳, 候車室等場所 又叫日光色, 它的色溫在 5300K 以上, 光源接近自然光, 有明亮的感覺, 使人精力集中 適用與辦公室, 會議室, 教室, 繪圖室, 設計室, 圖書館的閱覽室, 展覽櫥窗等場所
各種色溫之燈管 資料來源 :OSRAM 公司
光源 vs 演色性 演色性是指光線使被照物體呈現出他們原有真實顏色的能力 白熾燈 低壓鈉燈 複金屬燈 ( 金屬鹵化燈 ) 資料來源 :OSRAM 公司
CRI=60 CRI=80 CRI=90 Q: 你比較喜歡哪一盆鮮花?
演色性 vs 應用場合 評價指數 Ra > 90 用途範圍 顏色檢查 色彩校正 臨床檢查 畫廊 美術館 90 > Ra 80 印刷廠 紡織廠 飯店 商店 醫院 學校 精密加工 辦公大樓 住宅等 80 > Ra 60 一般作業場所 60 > Ra 40 粗加工工廠 40 > Ra 20 一般照明場所
照度之比較
照度 照度是光源照射在被照物體單位面積上的光通量 常用 E 來表示, 單位為勒克斯 (lx) 或流明平方米 (lm/m 2 ) 資料來源 :OSRAM 公司
光通量 光源每秒鐘所發出光的量之總和, 用於表示燈管射出的光的量, 即發光量 通用符號 Φ 表示, 單位為流明 (lm)
發光效率 (lm / W) Efficiency lm W
各光源之比較 光源種類 T5 螢光燈管,14W T9 或 T8 普通螢光燈管,20W T9 或 T8 三波長螢光燈管,20W 節能燈, CFL 13W, 螺旋型 節能燈, CFL 21W, 螺旋型 節能燈, CFL 17W, 球型 額定功率 光通量 (Lm) 光效 (Lm/W) 14W 1250 89.29 20W 1050 52.50 20W 1400 70.00 13W 875 67.31 21W 1200 57.14 17W 780 45.88 PL 燈, 13W 13W 860 66.15 白熾燈泡 100W 1250 12.50
白熾燈 白熾燈是靠發熱體通電流並加熱至白熱化狀態, 通常是使用高熔點 ( 約 3400 ) 的鎢絲做成的 鎢絲所產生紅外線大於可視光, 電力之 80% 以紅外線 ( 熱 ) 消耗, 僅約 20% 以可視光消耗使用時間 :500~1,000hr
各國白熾燈泡禁產 / 禁售時間
螢光燈 螢光燈是利用燈絲加熱到足夠的溫度時, 可產生游離電子分布於燈絲附近, 此時若在燈管兩端加上足夠的高的電壓 ( 點火電壓 ), 游離的電子受兩端所加電場的影響會產生電子電荷運動 高速運動的電子和管內的氣體原子相互撞擊, 游離出更多的電子和離子, 當這種現象達到某一定程度時, 管內裝的水銀蒸氣將釋放出來肉眼無法看見的紫外線, 紫外線再次激發管壁的螢光物質轉化成可見光 資料來源 :OSRAM 公司
螢光燈管之演進 T5 燈管主要原材料玻璃和螢光粉僅為 T8 燈管的 43.8%, 其含汞量約為 T8 燈管之 60% 資料來源 :OSRAM 公司
資料來源 :OSRAM 公司 螢光燈具架構圖 Ballast Starter
點亮螢光燈之條件 燈絲預熱 使燈絲預熱至易於發射電子之溫度, 約 700 度為最佳 點火電壓 觸發燈絲發射電子撞擊管內汞蒸氣, 進而點亮螢光燈管 以 40W 燈管為例, 點火電壓要大於 800V
影響螢光燈管使用壽命之因素 燈絲預熱溫度點火電壓大小點滅螢光燈管之次數環境溫度
壽命測試 輝光啟動器 電子啟動器 輝光啟動器 電子啟動器 20,000 次
電子安定器 資料來源 :OSRAM 公司
Electronic ballast vs Magnetic ballast
Projected lifetime of Electrolytic Capacitors
Comparison
電子安定器 =? 環保
省電燈泡 省電燈泡 = 日光燈 省電燈泡 日光燈 省電燈泡環保? 壽命?
省電燈泡 為何叫省電燈泡 - 是和白熾燈比才省電 E27 接頭 光源種類 T5 螢光燈管,14W T9 或 T8 普通螢光燈管, 20W 節能燈, CFL 13W, 螺旋型 節能燈, CFL 21W, 螺旋型 節能燈, CFL 17W, 球型 光效 (Lm/W) 89.29 52.50 67.31 57.14 45.88 白熾燈泡 12.50
參考資料 :PHOLIPS
LED LED 為 Light-Emitting Diode 之英文字頭的縮寫 LED 的發光原理是外加電壓, 讓電子與電洞在半導體內結合後, 將能量以光的形式釋放 N 型半導體 P 型半導體 - - - - - - - - - - - + - + + + + + + + + + + + - 電壓 + 41
白光 LED 色光之混合
白光 LED RGB LED 混光 Red LED Green LED Blue LED 基板
白光 LED Blue LED 激發 RG 螢光粉 Blue LED 基板
白光 LED Blue LED 激發 YAG (580nm yellow) 螢光粉 Blue LED 基板
白光 LED UV LED 激發 RGB 螢光粉 UV LED 基板
LED 的優缺點 優點 發光 ( 能量轉換 ) 效率高, 即較省電 反應 ( 開關 ) 時間快, 可達到很高的閃爍頻率 使用壽命長, 在適當的散熱和應用環境下可達 50,000 ~ 100,000 小時 堅固 耐震盪 體積小, 不佔空間, 廢棄物處理方便 冷光束,LED 光束本身不含紅外或紫外線 環保, 不含汞,LED 燈具部件可回收再利用 49
缺點 散熱問題, 如散熱不佳會大幅縮短壽命 初期購置成本較高 光源具方向性, 燈具設計需考量光學特性 同一批次 LED 彼此間存在著光通量, 顏色和順向電壓的差別, 一致性差 50
SSL-LED Roadmap Technology SSL-LED 2002 SSL-LED 2007 SSL-LED 2012 SSL-LED 2020 Incandesc. Fluoresc. Efficacy (lm/w) 25 75 150 200 16 85 Lifetime(kh) 20 >20 >100 >100 1 10 Flux (lm/lamp) 25 200 1,000 1,500 1,200 3,400 Input power (W/lamp) Lumens cost ($/klm) Lamp cost ($/lamp) 1 2,7 6,7 7,5 75 40 200 20 <5 <2 0,4 1,5 5 4 <5 <3 0,5 5 CRI 75 80 <80 <80 95 75 Lighting markets penetrated Low flux Incandesc. Fluoresc. All 資料來源 :OIDA 51
5. 顯色指數 ( Color Rendering Index ) 1) CRI=90-100 Excellent color rendering properties 2) CRI=80-90 Good color rendering properties 3) CRI=60-80 Moderate color rendering properties 4) CRI<60 Poor color rendering properties 52
3. 色域分布 53
太陽能光纖照明示意圖 太陽光 菲涅爾透鏡 光纖 纖殼 (cladding) 光線 纖心 (core) 可接受角 54
太陽光集光導引系統 樹 樹 55
太陽能光纖照明之應用 56
照明小撇步 適當的照度 - 減 ( 增 ) 燈具 正確的燈具 - 節能環保, 正確地點 良好的習慣
學校標準照度表 ( 室內 ) 標準照度 Lux 1500 場所 ( 室內 ) 作業種類 1000 750 500 300 200 150 100 75 50 教室 實驗室 實習工廠 研究室圖書閱讀室 書庫 辦公室教職員休息室 會議室 保健室餐廳 廚房 配善室 印刷室 守衛室 室內運動場 倉庫 車庫 安全梯 製圖教室縫紉教室電腦教室 大教室 禮堂 樓梯間 休息室 電梯走道 廁所 天橋 值班室 工友室 精密製圖 精密實驗 縫紉 打字工作 圖書閱讀 精密工作 工藝美術製作 黑板書寫 天秤計量 30 備考 :1 如屬視力 聽力不良之兒童 學生使用之教室 實驗 實習工廠時, 可將照度提高上述所定基準值兩倍 ( 其原因係聽力不足之兒童, 必須看別人口唇之動作去判斷別人所說的詞句 ) 2 記號之作業場所, 可用局部照明取得該照度
學校教室建議照度標準 作業種類 教室名稱 桌面照度 (lx) 地板照度 (lx) 黑板面照度 (lx) 極精細作業 製圖教室 縫紉教室 750 500 精細作業 普通教室 實驗教室 電腦教室自然教室 社會教室 美術教室工藝教室 家事教室 會計教室英打教室 視聽教室 語言教室攝影教室 餐飲教室 音樂教室 500 500 普通作業 舞蹈教室 300 500
工廠建議照度標準 照度 Lux 場所 3000 1500 1000 超精密作業 設計 製圖 精密檢查 設計室 分析 組立線 塗裝 750 500 包裝 計量 表面處理 倉庫辦公室 300 200 染色 鑄造 電氣室 150 100 進出口 走廊 通道 樓梯 化妝室 廁所 附作業廠倉庫 75 50 太平梯 倉庫 屋外動力倉庫 ( 裝卸貨 存貨移動作業 ) 30
住家建議照度標準 照度 Lux 場所 3000 1500 1000 手工藝 裁縫 寫作 作業 750 500 讀書 化妝 廚桌 調理 電話 300 200 洗衣槽 娛樂室 客廳 團聚 玄關 ( 內側 ) 鏡子 150 100 衣櫃 寢室 廁所 樓梯 走廊 75 50 門牌 信箱 門鈴鈕 陽台 30
適當的照度 - 減 ( 增 ) 燈具
正確的燈具 - 節能環保, 正確地點 省電燈泡 省錢 自動感應 省錢 電子安定器 環保
燈管清洗 vs 照度
照明控制 配合時間控制 可於預定的時間或行程自動地對照明環境作模式切換, 如上班 下班 午休時間之照明自動點滅 其可有效地避免因忘記關燈而浪費電能 配合光線感知器 根據太陽光線或附近燈具光線之強弱, 自動地調降靠窗燈具的亮度或關閉燈具 配合紅外線感測裝置 使用人體紅外線感測裝置, 有人時自動開燈, 沒人時自動關燈 宜裝置在辦公大樓的小型會議室, 會客室, 廁所等
自動調光裝置 資料來源 :OSRAM 公司
晝光調節 可調節靠窗螢光燈具之亮度, 以達到節約能源之目的 資料來源 :OSRAM 公司
情境控制 適合小型會議室, 會客室等 會議模式報告模式休息模式
光源產品替代趨勢 白熾燈泡 鹵素燈泡 水銀燈 緊湊型螢光燈 複金屬燈 高壓鈉燈 T12 T8 T5 資料來源 : Frost&Sullivan
基本照明名辭用語解釋 (1) 光通量光源每秒鐘所發出光的量之總和, 用於表示燈管射出的光的量, 即發光量 通用符號 Φ 表示, 單位為流明 (lm) 發光強度光源在某一給定方向的單位立體角內發射的光通量稱為光源在該方向的發光強度, 簡稱光強, 常用 I 來表示, 單位為坎德拉 (cd) 照度照度是光源照射在被照物體單位面積上的光通量 常用 E 來表示, 單位為勒克斯 (lx) 或流明平方米 (lm/m 2 ) 亮度從某一方向看到物體反射光線的強度, 也就是單位面積對某一方向反射的光之強度 符號 L, 單位 cd/ m 2 照度表示單位面積內入射光的量 亮度則是表示眼睛從某一方向所看到物體的反射光的強度
基本照明名辭用語解釋 (2) 色溫當一標準黑體被加熱時, 隨著溫度的升高, 其顏色由深紅至淺紅, 至橙黃至白至藍色而變化 根據黑體的這一特徵, 當某光源的光色黑體在某一溫度下的光色相同時, 我們稱黑體的絕對溫度為該光源的色溫, 以絕對溫度 K 表示 色溫在 3300K 一下, 光色偏紅給人以溫暖的感覺 ; 色溫超過 5300 K, 光色偏藍, 給人以清冷的感覺 通常氣溫較高的地區, 人們多採用色溫高於 4000K 的光源, 而氣溫較低的地區則多用 4000K 以下的光源 顯色指數衡量光源顯現被照物體真實顏色的能力的參數, 以標準光源為准, 將其顯色指數定為 100, 其餘光源的顯色指數均低於 100 顯色指數越高 (0-100) 的光源對顏色的再現越接近自然原色 顯色指數用 Ra 表示符號 Ra. 光效光源將電能轉化為可見光的效率, 即光源消耗每一瓦電能所發出的光, 數值越高表示光源的效率越高, 從經濟方面考慮的話, 光效是一個重要的參數 符號 η, 單位 : 流明每瓦 (lm/w)
基本照明名辭用語解釋 (3) 平均壽命指一批燈燃點, 當其中有 50% 的燈損壞不亮時所燃點的小時數 單位 : 小時 (h) 光通維持率 : 燈的光輸出是隨著工作時間的增加而逐漸衰減的, 在一固定時間燈的光通量相對於燈點燃 100 小時時的初始光通量的百分比 叫做該固定時間的光通維持率 眩光眩光是由於光線的亮度分佈不適當或者亮度變化太大所產生的刺眼效應, 它分為眩光和反射眩光兩種形式 直射眩光是指光源所發出的光線直接射入人眼 ; 反射眩光指在具有光澤的牆面 桌子 鏡子等物面上反射的光刺入人眼 強烈的眩光會使室內光線不和諧, 使人感到不舒適, 嚴重時會覺得昏眩, 甚至短暫失明 頻閃效應電感式螢光燈隨著電壓電流週期性變化, 光通量也週期性的產生強弱變化, 使人眼觀察轉動物體時產生不轉動的錯覺, 稱為頻閃效應 頻閃效應還會使人產生不舒服的感覺, 降低工人的勞動生產率 電子式螢光燈不會產生頻閃效應, 是 綠色照明工程 產品
實作教學 三原色與色彩 色溫 消耗功率與光效 LED 燈泡實作教學 LED 驅動電路原理
三原色與色彩
色彩調整
色溫
低色溫 : 色溫在 3300K 以下, 光色偏紅給以溫暖的感覺 ; 有穩重的氣氛, 溫暖的覺 ; 當採用低色溫光源照射時, 能使紅色更鮮豔 中色溫 : 色溫在 3000--6000K 為中間, 人在此色調下無特別明顯的視覺心理效, 有爽快的感覺 ; 所以稱為 中性 色溫 當採用中色溫光源照射時, 使藍色具有清涼感 高色溫 : 色溫超過 6000K, 光色偏藍, 給人以清冷的感覺, 當採用高色溫光源照時, 使物體有冷的感覺 3000K 6000K
CIE
色溫實習 輸入電源 :110~220V 消耗功率 :10W 可直接取代 27W 省電燈泡與 60W 白熾燈燈泡 10W LED 球泡燈
2700k 0.44 0.42 0.4 IF (MA) VF Lm CCT (K) CRI Power (W) lm/w 0.38 0.36 0.34 60 63.57 261.3 2770 84 3.8 68.5 0.32 0.3 0.28 0.305 0.33 0.355 0.38 0.405 0.43 0.455 0.48 4000k IF (MA) VF lm CCT (k) CRI Power (w) lm/w 60 63.86 319.5 3997 79 3.8 83.4 0.44 0.42 0.4 0.38 0.36 0.34 0.32 0.3 0.28 0.305 0.33 0.355 0.38 0.405 0.43 0.455 0.48
0.44 5000K IF (MA) VF lm CCT (K) CRI Power) (W) lm/w 60 63.81 358.2 4980 72 3.8 93.5 0.42 0.4 0.38 0.36 0.34 0.32 0.3 0.28 0.305 0.33 0.355 0.38 0.405 0.43 0.455 0.48 5700K IF (MA) VF lm CCT (K) CRI Power (W) lm/w 60 63.75 358.7 5412 74 3.8 93.8 0.44 0.42 0.4 0.38 0.36 0.34 0.32 0.3 0.28 0.305 0.33 0.355 0.38 0.405 0.43 0.455 0.48
0.44 6500K IF (ma) VF lm CCT (K) CRI Power (W) lm/w 60 63.71 365.2 6188 74 3.8 95.6 0.42 0.4 0.38 0.36 0.34 0.32 0.3 0.28 0.305 0.33 0.355 0.38 0.405 0.43 0.455 0.48 8000k IF (ma) VF lm CCT (K) CRI Power (W) lm/w 60 63.74 374.8 7799 71 3.8 98.0 0.25 0.27 0.29 0.31 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.43 0.45 0.47 0.25 0.28 0.31 0.34 0.37 0.40 0.43 0.46 0.49
lm/w Lm/W 與色溫曲線圖 120 100 80 60 68.5 83.4 93.5 93.8 95.6 98 40 20 0 2700k 4000k 5000k 5700k 6500k 8000k 色溫
CRI CRI 與色溫曲線圖 85 80 75 84 79 74 74 70 72 71 65 60 2700k 4000k 5000k 5700k 6500k 8000k 色溫
了解電費 一個家電產品是否耗電, 必須要了解電器的耗電是用瓦數來計算的, 而用電的度數是指每千瓦的耗電與連續使用 1 小時的情形下的度數, 簡單來說 : 一度 =1000W/H=1kWH
耗電程度 每樣電器上所標示的消耗電功率, 就是每一小時會用掉多少瓦特 經濟部規定每一個電器用品的標示都必須含 消耗電功率 這項目 山多力立扇消耗電功率 75W 吹風機消耗電功率 1200W 電磁爐的消耗電功率 1500W
用電量 消耗電功率只是耗電程度而已, 不代表用電量, 用電量 必須加入使用時間才有意義 電力公司的電費是依多少 用電量 來計算, 是以度數為單位 億光 LED 燈泡消耗電功率 8W
度數計算 在台灣所使用的電器, 電壓大部分都是 110V 消耗電功率換算成使用度數的簡易公式如下 : 消耗電功率 (W) * 使用小時 (h) 使用度數 1000 例如 : 家電照明燈泡所使用的瓦數是 40W 在夜間連續使用 7 小時情況下, 則使用 0.28 度的電量 公式 :0.28 度 =40W*7H/1000 瓦 (W)
一度多少錢 目前, 台電的電費計算是採累進計算的 相對用電度數越多, 則累進費用越高 上圖電價表來自於台電公司網站 ( 電價調整修正 330 度以內不調漲自 101 年 6 月 10 日起實施 )
發光效率 (lm / W) Efficiency lm W
燈泡種類比較 40W Incandescent 1,000hrs=5.5 月單價 :40 元 24W Power-saving 8,000 hrs=3.7 年單價 :279 元 7W Vision LED 25,000 hrs=11.5 年單價 :649 元
時間長短是關鍵 相同電費下, 不同瓦數的燈泡使用的時間也就不同 以家庭平均六小時的夜間照明時間計算並持續一個月 (6hrs*30=180hrs) 的電費比較如下表 ㄧ般家庭平均用電度數落在第二級分類 消耗 (W) 使用時間 / 度一度 3.02 元 / 月一度 6.16 元 / 月 白織燈 40 25hrs 21.75 元 44.35 元 省電燈泡 24 42hrs 12.94 元 26.61 元 LED 燈泡 7 143hrs 3.80 元 7.76 元 同樣的亮度, 使用不同的燈泡, 在相同的使用時間下 LED 每個月約僅需要六分之一的電費即可!
各類燈泡省電比較 電費漲價在即, 如將傳統燈具更換成 LED 燈泡 以一個家庭來看, 不考慮施工成本情況下, 單純以耗電角度來看 ㄧ日點燈 6 小時, 一年 365 天約 2190 小時, 回本期是多久? PHILIPS 白織燈泡 40W 省電燈泡 24W LED 燈炮 7W 一度錢 3.02 元 6.16 元 3.02 元 6.16 元 3.02 元 6.16 元 一日電費 0.72 元 1.48 元 0.43 元 0.89 元 0.13 元 0.26 元 一年電費 265 元 540 元 159 元 324 元 46 元 94 元 燈泡售價 40 元 279 元 649 元 保固期限 1000hrs/5.5 個月 8000hrs/ 3.7 年 25,000hrs/ 11.5 年 回本時間 2.3 年 1.1 年 2.7 年 1.3 年
省電公式計算 ( 回本時間 = 燈泡價差 / 一年電費價差 ) 相同照度下, 白熾燈炮 =40W 省電燈炮 24W LED 燈炮 7W 夏月台電一度 3.02 元計算ㄧ日點燈 6 小時之ㄧ年電費如下 : 白熾 =40W*6hrs*365 天 *3.02 元 /1000 瓦 =265 元 / 年省電 =24W*6hrs*365 天 *3.02 元 /1000 瓦 =159 元 / 年 LED=7W*6hrs*365 天 *3.02 元 /1000 瓦 =46 元 / 年 省電與白熾ㄧ年電費價差 106 元, 白熾燈泡市售約 40 元 省電燈泡約 280 元, 價差 240 元 回本時間 = 240/106 約 2 年 3 個月 LED 與白熾ㄧ年電費價差 219 元, 白織燈泡市售約 40 元 LED 約 650 元, 價差 610 元 回本時間 = 610/219 約 2 年 7 個月 簡單來說 2 年個 8 月後開始省錢
LED 燈泡實作設備
LED 燈板 LED 正極端子 + LED 負極端子 -
LED 驅動器
LED 燈泡組裝 (1) (1) 將其 LED 驅動器放置塑膠燈體中, 注意 LED 驅動端朝上 (2) 將其 LED 面板鎖上散熱燈體上, 注意正極端子朝開孔處
LED 燈泡組裝 (2) (3) 將步驟 (1) 與步驟 (2) 部份連接,LED 驅動端線需穿過散熱燈體開孔處 (4) 將其 LED 驅動端線連接 LED 燈板 注意正極端子連接黑色, 負極端子連接白色
LED 燈泡組裝 (3) (5) 將其燈座鎖上塑膠燈體上, 注意交流端子需連接至燈座 (6) 將其另一端之交流端子銲接至燈座上
LED 燈泡組裝 (4) (7) 將其燈罩使用三秒膠黏著於散熱燈體上 (8) 送入電源測試
限流電路簡介一 Q 1 R s + Ei R b E z Z D v BE1 Q 2 v BE2 - - + Eo
特性曲線 Ez v BE1 I L I L _ max v BE2 R s E o
Buck Converter i d Q1 L i L + v L + + V d D1 C R Vo
v L T s t on t off Buck Converter Vd V o t t 0 V o i L I L,max Switch on during 0 t t on (t 0 = 0) I L,min IL I o t i Q1 i L i Q1 i d I L,max + V d + v D1 v L + + C R Vo I L,min v Q1 V d t t i L = i Q1 = i d i D1 = 0 i D1 I L,max I L,min v Q1 = 0 v D1 = V d di (t) v L dt L L = V d V o = v D1 V d t t
v L T s t on t off Buck Converter Vd V o t t 0 V o Switch off during t on t t off i L I L,max i L I L,min IL I o t + + v + Q1 v L + i Q1 i d I L,min I L,max V d i D1 C R Vo t v Q1 V d di (t) v L dt L L = V o = i t 1 L(t) i L(ton ) + L v i L I (t) I L,max L,max 1 + L 1 V L o t t t on on L ( V (t t ( ) d on o ) d ) i D1 v D1 I L,max V d I L,min t t t
Buck Converter Find V o T 1 s VL T v s t 0 L ( ) d v L Vd V o t 1 T s t t 0 on (V d V o ) d + 1 T s t T s on ( V o ) d t0 V o t 0 + T V V d = (V d V o ) D + ( V o ) (1 D) = 0 o D i L t P d = V d I d = P o = V o I o power lossless is assumed I I o d V V d o 1 D
Flyback Converter i p i s + V d n : 1 D1 + C R Vo Q1
Flyback Converter V P t on T s t off V d t t 0 Vo n Switch on during 0 t t on (t 0 = 0) i Q1 I L,min I L,max t + i p V + p + V s + VD1 i o + v Q1 i D1 V d ni L,max ni L,min t V d C R Vo t v D1 - V d + V o t n i o ni L,max i p = i Q = i d i D1 = 0 V Q1 = 0 V D1 = Vd + Vo n V p = V d = L p d i p dt (t) ni L,min I o t
Flyback Converter V P t on T s V d t off t Switch off during t on t t off i Q1 t 0 I L,max V o n I L,min + V + p + V s D1 is i o + v Q1 V d t t V d V Q1 + C R Vo i D1 v D1 ni L,max ni L,min t - V d + V o t n i p = 0 i D1 = i s V Q1 = V d +nv o V D1 =0 V s = V o = L S d is(t) dt i o ni L,min ni L,max I o t
Flyback Converter Find V o d ) ( T 1 V p L T t s Lp s 0 v d ) V n( T 1 d V T 1 o T t s d t t s s on on 0 + = (V d V o ) D + n( V o ) (1 D) = 0 D 1 D n 1 V V d o i L t t v Lp 0 t T t 0 + d V o V nv o D D 1- n V V I I o d d o P d = V d I d = P o = V o I o power lossless is assumed
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