【圖三十三】 【圖三十四】
【圖三十五】 【圖三十六】
【圖三十七】
圖三十八顯示了此橫向絕緣閘極雙極性電晶體之橫向結構，而圖三十九顯示了本計畫所 採用之串聯空乏型金氧半場效電晶體之絕緣閘極雙極性電晶體之電路架構圖，圖四十則顯 示了該空乏型金氧半場效電晶體之結構圖，一般而言，如圖四十一所示，相較於功率金氧 半電晶體，絕緣閘極雙極性電晶體可獲得明顯較大的導通電流，然而，該絕緣閘極雙極性 電晶體則會有閂鎖效應產生之可能。
藉由串聯連接空乏型金氧半場效電晶體且使金氧半電晶體閘極與絕緣閘極雙極性電晶 體共通，其於元件關斷時，耐壓係橫跨於絕緣閘極雙極性電晶體上，而元件導通時，其導 通電流係由空乏型金氧半場效電晶體所限制，而可避免閂鎖效應。圖四十二顯示了使用串 聯空乏型金氧半場效電晶體後之明顯閂鎖效應改善情形，而圖四十三則顯示了導通電壓降 並不會有顯著的劣化，特別是使用高耐壓的絕緣閘極雙極性電晶體時。結果地，與一般習 知元件結構相較，該串聯空乏型金氧半場效電晶體之絕緣閘極雙極性電晶體可獲得極佳的 閂鎖效應抑制能力且不會劣化耐壓能力，且導通電壓降亦不會有顯著衰退。
圖三十八 圖三十九
圖四十 圖四十一
圖四十二 圖四十三
子計畫五目前對於 ADC 模擬結果與各項優點如下：本設計採用 TSMC 0.18m 製 程，核心面積僅有 0.084 mm2、解析度高達 14bit、INL 誤差僅有-0.82~+0.88 LSB、驅動 電壓只需 1V、功耗僅有 50 W 、取樣頻率為 10kHz，效果極佳，目前晶片製作完成，
開始進行測試電路板製作與量測工作。
六、 計畫成果自評
子計畫一以電源量測晶片為基礎，研發插座型控制模組，配合 Zigbee 無線模組可 將負載的電源消耗資訊傳送到家用型負載監控器，之後監控器在透過網路將資訊傳送 到民生能源管理系統 Web Server 裡保存，這樣一來，只要具備網際網路，便能隨時隨 地的的觀看歷史用電資訊以及控制家中的負載電器。更進一步的，未來 Zigbee 無線模 組可以跟 LED 照明燈具結合，配合家用型負載監控器 Zigbee 主控端，我們可以使用智 慧型控制平台，透過網路傳送命令給家用型負載監控器，來達到 LED 照明燈具亮度的 控制。
子計畫二以自然光導光系統為基礎架構，研發智慧型燈具。此燈具將結合 LED 照 明燈具以及光敏電阻提供室內穩定的照明環境，更可進一步結合太陽能電池，擴增燈 具運用能源的多樣性。在既有的自然光導光系統上，正著力於如何如何將整體系統安 裝置建築物上，並考慮整體效能、施作、工時、成本的因素。燈具部分，設計 LED 控 制電路，搭配光敏電阻設計一線性電路系統，提供線性補償的人造光照明系統，未來 將可採用 PWM 概念，以消除色偏的現象。我們投入的研究不侷限於集光子系統的研 發，傳、放子系統皆有更進一步的研究成果，往後將持續投入更長的時間和更多的精 力於自然光照明系統後端之研究，以期整套系統可以用於更大的建築設施裡。研究內 容已發表相關論文與申請專利[51-79]。
子計畫三善用國內外產學界在電力電子領域的研發素有基礎，整合 LED 照明應用 技術方面也正積極發展極。以國內為例，目前由能源委員會主導的節能策略中，長期 研發項目之一即為照明科技的省能研發與應用推廣，主要的研究重點包括高效率 LED 驅動電源的開發及高性能照明品質控制技術等。國內主要電源供應器產業包括台達 電、光寶、中國電器、台灣日光燈公司及其他電子安定器公司，目前皆已結合半導體 產業共同研發 LED 光源的照明應用，可預見未來新照明技術的發展將會帶動國內相關
產業的新紀元。本計畫將基於高效率及照明品質導向，研發高效率的 LED 光源驅動電
Pulse Shrinking Delay Line Vbias Generator Multiplexer
SAR
Dead-Time Control
【圖四十四】DPWM IC 顯微照片圖
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
[5] Anthony Lai，”Zigbee Application in Energy Space”，Zigbee Alliance，(2010)
[6] Woo-Chool Park; Myung-Hyun Yoon， "The Implementation of Indoor Location System to Control ZigBee Home Network，" International Joint Conference on SICE-ICASE，no.
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