本論文針對低瓦數照明LED應用，提出一具有恆定電流輸出與功率因數修正之LED驅動器。LED驅動器採用隔離型返馳式轉換器，而為了達到功率因數修正的目的，分別以操作於不連續導通模式(DCM)之傳統電壓隨耦法控制與操作於邊界導通模式(BCM)之邊界導通控制來實現。相較於電壓隨耦法控制，邊界導通控制同樣僅需利用輸出電流回授就可達到高功因效果，且更具有耦合電感電流小、元件承受應力小、規格選擇彈性大、輸出電流漣波小、系統於輕載維持高功因特性之優勢。本論文將探討其設計原理，並分別以IsSpice軟體模擬和硬體電路實測進行交互驗證，最後結果證明邊界導通控制確有此功能存在，且能達到LED驅動器之恆定電流輸出與功率因數修正的目的。

In the thesis, an LED driver circuit that is applied in low power lighting LED with constant output current and Power Factor Correction (PFC) is presented. The insulated Flyback converter is used for the LED driver. Power Factor Correction is realized with both the method of Voltage Follower Approach Control under Discontinuous Conduction Mode and the method of Boundary Conduction Control under Boundary Conduction Mode. Compared with Voltage Follower Approach Control, Boundary Conduction Control needs only output current feedback. Moreover, it possesses lesser magnetize inductance current, lesser electrical stress of elements, more flexible choice of elements specification, smaller output current ripples, and higher power factor under light load. The circuit design is expounded, and verified by IsSpice simulation and experiment result.

中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 XII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究方法 2
1.3 論文架構 3
第二章 LED驅動方式與功率因數修正技術介紹 4
2.1 LED之電器特性與驅動方式 4
2.2 功率因數之定義 7
2.3 功率因數修正技術類型 9
2.3.1 被動式功因修正技術 10
2.3.2 主動式功因修正技術 12
2.3.2.1 非隔離型功因修正器 12
2.3.2.2 隔離型功因修正器 14
2.4 功率因數修正器操作模式 15
2.4.1 連續導通模式 15
2.4.2 不連續導通模式 18
2.4.3 邊界導通模式 18
第三章 返馳式轉換器分析與設計 20
3.1 返馳式轉換器工作原理 20
3.1.1 電流連續導通模式之穩態分析 21
3.1.2電流不連續導通模式之穩態分析 24
3.2 返馳式轉換器操作於不同導通模式條件 26
3.3 返馳式轉換器之狀態空間平均模式分析 27
第四章 電壓隨耦法控制功因修正LED驅動器設計 33
4.1 電壓隨耦法控制功因修正電路設計研究 33
4.1.1 電流迴路分析 34
4.2 硬體電路模擬 37
4.2.1 負載變動模擬 42
4.2.2 不同負載模擬 43
第五章 邊界導通控制功因修正LED驅動器設計 51
5.1 邊界導通控制其電器元件設計與分析 51
5.2 邊界導通控制功因修正電路設計研究 53
5.2.1 零電流偵測電路設計 55
5.2.2 固定導通時間控制電路設計 57
5.2.3 電流迴路設計 60
5.3 硬體電路模擬 61
5.3.1 負載變動模擬 68
5.3.2 不同負載模擬 69
5.4 與電壓隨耦法控制比較 76
第六章 硬體電路建立與實驗結果 77
6.1 電壓隨耦法控制功因修正LED驅動器建立 77
6.1.1 等效電阻負載實測 78
6.1.2 LED模組負載實測 90
6.2 邊界導通控制功因修正LED驅動器建立 102
6.2.1 等效電阻負載實測 103
6.2.2 LED模組負載實測 116
6.3 綜合比較 128
第七章 結論與未來展望 131
7.1 結論 131
7.2 未來展望 132
參考文獻 134

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