本論文提出一具有功因修正功能之LED 驅動器的設計，應用功率因數修正技術，結合LED 定電流驅動，以單級返馳式轉換器為受控廠，設計轉換器磁化電感電流操作於連續導通模式(Continuous Conduction Mode，CCM)與不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)下，運用不同的控制法，改善轉換器在開迴路時的缺點，其中在DCM 時採用電壓隨耦控制，屬單迴路控制；CCM 採非線性載波控制，屬雙迴路控制，不同於傳統的乘法器法，不需價格昂貴的乘法器，大大降低電路成本。為證實其效能，論文將討論其設計原理，並分別以SPICE 軟體模擬結果和實際硬體電路測量進行交互驗證，最後結果證明設計電路確實達到高功因且定電流輸出的目的。

This thesis mainly presents a LED driver circuit based on single-stage Flyback converter with power factor correction. Power factor correction technique is applied for constant current driver. Accroding to different magnetize inductance current operating
mode, two methods are used to improve the drawbacks of Flyback converter which is operated in open loop. Discontinuous conduction mode is controlled by single loop which is called voltage follower control. Continuous conduction mode is controlled by dual loop, that applied to nonlinear carrier control(NLC). Multiplier is usually used to traditional power factor correction, but it is expensive. To reduce the system cost, a multiplier is removed from NLC. The designed circuit is verified by SPICE software and experiments. From simulation and experimental results, it shows the proposed system achieves the goal with high power factor and constant output current.

中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 X
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驅動方法與功率因數修正技術介紹 5
2.1 LED特性與驅動方式 5
2.2 功率因數的定義 7
2.3 功率因數修正技術 9
2.3.1被動式功因修正技術 11
2.3.2主動式功因修正技術 12
2.4 電力轉換器分類 15
第三章 返馳式轉換器設計分析 18
3.1 返馳式轉換器工作原理 18
3.1.1連續電流導通模式 19
3.1.2不連續電流導通模式 22
3.2 返馳式轉換器連續與不連續導通模式邊界條件23
3.3 返馳式轉換器之狀態空間平均模式分析 24
3.4 返馳式轉換器模擬分析 30
第四章 電壓隨耦法之功因修正電路設計 36
4.1 電壓迴路分析 36
4.2 硬體電路模擬分析 42
第五章 非線性載波控制之功因修正電路設計 47
5.1 非線性載波控制原理簡介 48
5.1.1 控制原理推導 49
5.2 非線性載波產生器設計 51
5.3 非線性載波控制模擬分析 52
第六章 硬體電路建立與實驗結果 58
6.1 Flyback轉換器與LED負載組硬體電路 58
6.2電壓隨耦法功因修正硬體電路 62
6.2.1負載為電阻之實驗結果 63
6.2.2負載為LED之實驗結果 66
6.3非線性載波法功因修正硬體電路 68
6.3.1負載為電阻之實驗結果 69
6.3.2負載為LED之實驗結果 72
6.4 結果綜合比較 74
第七章 結論與未來展望 76
7.1 結論 76
7.2 未來展望 77
參考文獻 79

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