三相交流ACLED路燈照明模組之驅動電路與調光控制技術研發

行政院國家科學委員會專題研究計畫 期末報告

三相交流 ACLED 路燈照明模組之驅動電路與調光控制技術 研發

計 畫 類 別 ： 個別型

計 畫 編 號 ： NSC 100-2221-E-011-002-

執 行 期 間 ： 100 年 08 月 01 日至 101 年 10 月 31 日 執 行 單 位 ： 國立臺灣科技大學電機工程系

計 畫 主 持 人 ： 蕭弘清

計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理人員：李昕 博士班研究生-兼任助理人員：劉冠顯

報 告 附 件 ： 出席國際會議研究心得報告及發表論文

公 開 資 訊 ： 本計畫可公開查詢

中 華 民 國 101 年 10 月 12 日

中 文 摘 要 ： 習用發光二極體（Light Emitting Diode, LED）常以電源轉 換電路將交流電源轉換成直流電源驅動，由於多級電源轉換 過程，造成能源的浪費並使得整體效率降低。本研究之目的 在於研發以三相交流電源直接驅動之 LED 路燈模組，利用多 顆數小瓦數、低功率的 LED 組裝成低漣波、低成本、低閃 爍、高可靠度、無電解電容的 LED 照明模組，並配合最佳化 低功率運轉，而可減少個別 LED 的發熱量及散熱投資；並探 討以相位控制及脈波寬度調變技術電路設計，達成調光及色 溫調整之視覺控制，可發展出符合未來五年後新型 LED 路燈 的應用趨勢。藉減少變壓器之轉換損失而提高轉換效率，及 三相全橋式整流具有的低漣波因數、高功因、總諧波失真小 等優點，無需電感和電容元件即可達成穩壓特性，較單相橋 式整流具有優勢，可成為最具競爭力的研發新方向。

中文關鍵詞： 發光二極體、三相全橋整流電路，LED 路燈

英 文 摘 要 ： Generally, LEDs are driven by DC power supply with an unavoidable transformer loss and low system

efficiency for driving the LED lighting modules. The project developed an AC LED lighting module, used for road lighting, which is driven by three-phase power source directly to reduce system loss during power conversion. The three-phase bridge circuit is adapted to drive LEDs, meanwhile the lighting dimming control performance is achieved by Zener diodes to simplify circuitry. The circuit configuration provides low ripple factor, harmonic distortion and flickering but high power factor, reliability and electrolyte

capacitor free, suitable for road lighting

applications. Simple phase control and pulse wide modulation techniques are proposed to develop intelligent lighting control strategy for next application need. The proposed control strategy is better than conventional LED lighting with

competitive and applicable to road lighting.

英文關鍵詞： LED, three-phase rectifier, road lighting

行政院國家科學委員會補助專題研究計畫  成果報告

□期中進度報告 三相交流AC LED路燈照明模組之驅動電路與

調光控制技術研發

Development of Driving and Dimming Circuits for Three Phases ACLED Road Lighting Modules

計畫類別：  個別型計畫 □整合型計畫 計畫編號： NSC 100－2221－E－011－002

執行期間： 100 年 08 月 01 日至 101 年 07 月 31 日 執行機構及系所：台灣科技大學電機工程系

計畫主持人：蕭弘清 副教授 共同主持人：

計畫參與人員：劉冠顯、張智鴻、李昕

成果報告類型 (依經費核定清單規定繳交)：  精簡報告 □完整報告

本計畫除繳交成果報告外，另須繳交以下出國心得報告：

□赴國外出差或研習心得報告

□赴大陸地區出差或研習心得報告

□出席國際學術會議心得報告

□國際合作研究計畫國外研究報告

處理方式：除列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢

□涉及專利或其他智慧財產權，□一年  二年後可公開查詢

中 華 民 國 101 年 10 月 12 日

國科會補助專題研究計畫成果報告自評表

請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性） 、是否適 合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等，作一綜合評估。

1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估

 達成目標

□ 未達成目標（請說明，以 100 字為限）

□ 實驗失敗

□ 因故實驗中斷

□ 其他原因

說明：達成預定目標，完成低閃爍 ACLED 路燈設計及控制電路的研究，並以具 體量化閃爍評估技術來評估 ACLED 與 DCLED 光源模組的閃爍評比。此外，以 實際調光比例來印證降低 ACLED 閃爍的方法及成效，符合預定的目標。

2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形：

論文：□已發表 □未發表之文稿  撰寫中 □無 專利：□已獲得 □申請中  無

技轉：□已技轉 □洽談中  無 其他：（以 100 字為限）

國外(大陸)照明研討會主題報告(keynote spesker)2 篇，國內技術研討會與本 研究有關之技術講習主講 8 次

附件二

3. 請依學術成就、技術創新、社會影響等方面，評估研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）（以 500 字為限）

本研究以交流直接點燈設計來規劃 ACLED 的路燈，藉由三相直接 橋式整流後成為六脈波 360 Hz 的交流驅動 LED 發光模組，構成低閃爍 路燈，可以減少變壓器及電解電容器所引起的損失及壽命減短的缺失，

符合舒適的視覺需求。配合 LED 的高演色性與可選擇色溫特性，將可另 創 LED 路燈的新設計。而使用 Zener 二極體來做調光，更可減少因積體 電路不良所引生的調控失效缺失，真正達成高效率 LED 路燈的設計，有 助於 LED 照明產品的推廣。

本研究就 AC LED 光源所產生的閃爍進行量化的量測與嚴重性評 估；並針對市售的 ACLED 檯燈量測，證實 AC LED 檯燈閃爍現象都非 常嚴重，超過 200 %，遠比白熾燈泡的 8.7 %來得高，因此目前的 AC LED 相關產品只能當戶外照明使用，不適合做為室內光環境之閱讀主照明。

本研究也由實驗驗證光源輸出功率與閃爍率呈現反比關係，輸出功 率越高，相對閃爍率越低。但若要利用功率來降低閃爍率，則會造成功 率消耗加大，因此要如何有效降低光源閃爍率又不會影響到效率，是值 得未來進一步探討的問題。

本研究的主要貢獻及價值在於可提供國內 LED 廠商設計 LED 路燈

時，有創新的思考及量化評比來提升產品的性能；而低閃爍的照明產品

可以真正落實節能減碳及視力保障的效果，尤其在低閃爍閱讀用光源產

品的設計研發，具有指導性的價值與重要參考。

國科會補助計畫衍生研發成果推廣資料表

日期：101 年 10 月 12 日

國科會補助計畫

計畫名稱：三相交流AC LED路燈照明模組之驅動電路與調光控制技術研發 計畫主持人：蕭弘清

計畫編號：NSC 100－2221－E－011－002 領域：電力

研發成果名稱

（中文）三相交流 AC LED 路燈照明模組之驅動電路與調光技術

（英文）

成果歸屬機構 台灣科技大學 發明人

(創作人) 蕭弘清

技術說明

（中文）

1.新型低閃爍三相交流 AC LED路燈照明之驅動電路與調光控制 技術

2. 照明閃爍的評估技術與照明產品閃爍驗證技術

（200-500 字）

（英文）

產業別

電力工程、照明與節能工程

技術/產品應用範圍

高效能低閃爍照明產品開發：路燈、閱讀燈及辦公室照明燈具

技術移轉可行性及預期 效益

技轉輔導國內業者開發高效能低閃爍照明產品，可實際轉化為 產品，創造市場，每年室內外市場產值應有 2 億元以上。

註：本項研發成果若尚未申請專利，請勿揭露可申請專利之主要內容。

附件三

三相交流AC LED路燈照明模組之驅動電路與 調光控制技術研發

Development of Driving and Dimming Circuits for Three Phases ACLED Road Lighting Modules

執行期限： 100 年 8 月 1 日至 101 年 7 月 31 日

計畫主持人：蕭弘清 國立台灣科技大學電機工程系 副教授 E-Mail: [email protected] 計畫參與人員：劉冠顯、張智鴻、李昕 國立台灣科技大學電機工程系

摘 要

習用發光二極體（ Light Emitting Diode, LED）

常以電源轉換電路將交流電源轉換成直流電 源驅動，由於多級電源轉換過程，造成能源的 浪費並使得整體效率降低。本研究之目的在於 研發以三相交流電源直接驅動之 LED 路燈模 組，利用多顆數小瓦數、低功率的 LED 組裝 成低漣波、低成本、低閃爍、高可靠度、無電 解電容的 LED 照明模組，並配合最佳化低功 率運轉，而可減少個別 LED 的發熱量及散熱 投資；並探討以相位控制及脈波寬度調變技術 電路設計，達成調光及色溫調整之視覺控制，

可發展出符合未來五年後新型 LED 路燈的應 用趨勢。藉減少變壓器之轉換損失而提高轉換 效率，及三相全橋式整流具有的低漣波因數、

高功因、總諧波失真小等優點，無需電感和電 容元件即可達成穩壓特性，較單相橋式整流具 有優勢，可成為最具競爭力的研發新方向。

關鍵詞：發光二極體、三相全橋整流電路，LED路燈

Abstract

Generally, LEDs are driven by DC power supply with an unavoidable transformer loss and low system efficiency for driving the LED lighting modules. The project developed an AC LED lighting module, used for road lighting, which is driven by three-phase power source directly to reduce system loss during power conversion.

The three-phase bridge circuit is adapted to drive LEDs, meanwhile the lighting dimming control performance is achieved by Zener diodes to simplify circuitry. The circuit configuration provides low ripple factor, harmonic distortion and flickering but high power factor, reliability and electrolyte capacitor free, suitable for road lighting applications. Simple phase control and pulse wide modulation techniques are proposed

to develop intelligent lighting control strategy for next application need. The proposed control strategy is better than conventional LED lighting with competitive and applicable to road lighting.

Keywords: LED, three-phase rectifier, road lighting

一、 前言

LED 光源發展至今，從一般指示輝度用 途到照度用途之高功率 LED，已成功進入日 常照明應用。而因不同構造、波長及功率規 格，其操作電壓 V

約 2～3.6V，工作電流 I

約 200～1500 mA。由於 LED 的單向導電特 性，故在用電上需提供直流電源才能使其正 常發光；雖然 DC LED 驅動電路技術已經越 來越成熟，但是我們日常照明所使用的電源 是市電交流電壓源 AC 110-220 V，故如圖 1 所示在驅動電路設計上，須先將市電經由變 壓器降壓與整流、功因校正 PFC，最後經由 定電流驅動到 LED 光源，以圖 2 所示的 LED 電源轉換過程，一般來說 DC 驅動 LED 方式 在 AC-DC 轉換的過程約會有 15 %～20 %的 電力損失，整體效率很難達到 90 %以上。

工研院開發出的 AC LED 將晶粒利用整 流的原理封裝在同一顆 LED 內，可解決 DC LED 在電源轉換所造成的損失，而達到 90 % 以上的電源效率；可是並未能解決閃爍問題，

而在路燈配電上也會形成三相不平衡的負載

狀態。本研究計畫主要是利用目前市面上已經

產出的單顆 LED，不用封裝的方式、而是利

用三相整流方式來達到低漣波及低閃爍的穩

定光輸出，故並不需使用電解電容器，而可延

長 LED 照明產品的壽命；利用不同數量的

LED 之組合，並透過稽納二極體來達到降壓

減亮的調光，可直接適用於 3 相交流 220 V

電壓源，並完成降低成本與提升競爭力的產品

化目標。

圖 1. LED 電源轉換過程

此外，為了提昇照明品質並減少 AC LED 路燈之光源閃爍對人眼視覺之傷害，本研究針 對光源閃爍建立一套量測評估系統，藉由光電 轉換裝置，將待測光源輸出光束經由光電轉換 裝置，轉換為較容易量測的電力波形訊號，並 紀錄所量測到的光源輸出能量之變化量，再經 由類比轉數位轉換裝置 (A/D Converter)，將所 量測之訊號傳輸到先前所建立之圖形介面軟 體，最後量化計算光輸出的閃爍幅度，並以相 對閃爍率來評比各種驅動方式的閃爍幅度，可 作為日後照明品質之評估依據，及低閃爍高效 能照明產品的開發設計。

二、AC LED 理論

交流發光二極體 (alternating current light emitting diode, AC-LED)之發光原理基本上與 發光二極體相同，其差別僅在於架構上交流發 光二極體是雙向導通元件，故可直接以交流市 電驅動，而大幅減少電源轉換所需之損失與成 本。目前常見的交流發光二極體架構大致上分 為兩種： (1)為首爾半導體的反相並接結構，(2) 由台灣工研院技轉給國內廠商福華電子的橋 式整流結構。兩者之主要差異在於橋式整流具 有較大的單一順向發光面積外，也因發光二極 體導通時，只有中間的微晶粒是一直導通，如 此一來可降低交流發光二極體的溫度。圖 2 所 示為兩種交流發光二極體之模組架構。

(a)橋式整流 (b)反相並聯 圖 2 交流發光二極體架構

1. 電源種類

常用電源可分為直流電 (direct current)與 交流電 (alternating current)，是依電流方向是否 固定來區分；然而台灣家庭用電是由電力公司 經發電系統發電，然後由輸變電系統將發電廠 所產出之高壓電源經升降壓，並傳輸到配電系 統，經過二次變電所，最後傳送到工廠、商店、

住宅 ..等用電場所如圖 3 所示。

圖 3 台灣電力公司系統圖

而如圖 4 (a)所示為一個三相發電機旋轉 電樞型的發電原理，轉子經由旋轉切割磁場而 產生三相平衡相位角差 _120° 之交流電源 (圖 4(b)、(c))；由於三相電源的振幅大小相同，且 相位角差 _120° ，並均勻地分佈在向量平面上，

所以又可稱為對稱平衡，三相電源普遍應用於 電能之發電、輸電、配電，其優點如下所述。

(a) 三相發電機示意圖

(b) 三相電壓波形圖

(c) 三相電壓向量圖 圖 4 三相發電機旋轉原理

市電 110V AC 或 220V

變 壓 器

整 流

功因 校正 PFC

定電流 驅動

Led 光源

N ^A

S

B C

A'

B'

C' 磁場 線圈

120°

120°

120°

ωt e

Em

-Em

120° 120° 120°

ea eb ec

120°

120°

120° ¯ea

ec

¯

eb

¯

發電廠所產生之三相電源，具有最佳經濟 效益與運轉控制的方便性，但住商及一般容量 較小的負載則係單相負載居多，因此經逐級降 壓變電後再輸送到變電所，最後於趕上或亭置 式變壓器才變為單相，因交流單相電壓較低、

安全性佳，故一般家庭用電皆為單相電源，如 圖 5 所示，為台灣電力公司所配電到住宅用電 之交流電源示意圖，一般來說可分為單相二線 式 110 V、單相三線式 110/220 V、三相三線 式 220 V，但除了工廠或是其他較大容量用途 才會使用到三相 220/380 V 交流電源系統。

圖 5 單相電源與三相電源示意圖 而三相交流電源之優點如下：

(1). 三相電源比單相電源有較穩定的功率 傳輸，三相整流電路也具有較低的漣波 及較高功率。

(2). 若三相電源與單相電源傳輸相同的電 力，三相電源比單相電源可省下一半之 壓降與損失。

(3). 三相電源因為電壓高、電流小，故導線 線徑小，損失亦小，因此可減少線路架 設成本與傳輸損失。

(4). 三相電源可由三個電壓大小一樣、相位 差 120° 之單相電源組成，故可以自行選 用單相或三相電源來使用；供電彈性運 用大。

由上述可知三相電源在輸送電能以及應 用上會比單相電源具有優勢，但 LED 照明設 備與路燈卻是單相負載，單相照明負載雖然結 構較簡單，但提高功率因數下的電壓及電流卻 產生同相升高與降低，形成更為嚴重的閃爍，

低頻閃爍 (15~20 Hz)不利於視覺舒適與生理健 康 (易引發癲癇症狀)，成為 LED 照明應用的致 命傷之一。因此本研究即在於研發可用三相電 源經整流而直接加到 LED 發光模組的低閃爍 LED 路燈，並可透過使用 Zener 二極體來降壓

條光的目的。製作上係將單顆封裝好的 LED 晶粒，利用橋式整流原理，在經過不同的排列 組合並配合逆向偏壓稽納二極體來達到降壓 調光的功能，故可直接適用於 3 相交流 220 V 電壓源之照明應用，而不需使用易受損壞的電 解電容器，減少能源的損耗而達到節能的目 的。

2. 三相全橋式整流電路

一般電力傳輸及工業用電為三相交流電 源，故路燈原本的配電線路就是三相配線，採 用三相整流電路會比單相整流電路理想，其因 具有較低的漣波及較高的功率處理能力，圖 6 所示為三相全橋式整流電路。

由圖 6，假設交流側之

= ，直流側以 0 一個固定的電流源

= ，因 0 此

體，即上組二極體

高者會導通；而下組二極體

極電位最低者會導通；在三相全橋式整流電路 裡，每一相電壓只會有一組二極體開關電路會 導通，並不會全組導通。

圖 6 三相全橋式整流電路 其工作電壓波形如圖 7 (a)所示，其中

為直流側端電壓，由於

時

與

之波形可由輸入電壓

之波形取得，而直流輸出電壓

(1) 求得：

d pn Nn

v

=

−

(1) 由於

7 (b)所示，因此三相全橋式整流電路又稱為六 脈波 (six-pluse)整流器；此六個區間分別對應 到六個電壓之組合，其每種電壓組合下二極體 導通狀態如圖 7 (c)所示。因為對稱緣故，直流 輸出之平均電壓可利用此六各區間之一相來 計算便可，如下所述。

110V

110V 110V

220V 220V 高壓配電線

3ψ 6.6kV

單相二線式110V 單相三線式110V/220V 220V

220V 三相三線式220V

van

+ _ D

D

D

D

ia

i_d P

N vd

+

_

vcn

D

D

_ + _ +

a

b

c

Id

圖 7 三相全橋式整流電路波形 圖 8(a)中

= 0 開始之區間來看，電壓

由下面式子 (2)表示：

2 cos

d ab LL

v =v = V

ω

,

6 t 6 π ω π

− < <

(2) 其中

由式子 (2)中

(3)：

6 6

2

cos 2

A V t dt V

π

π

ω

= ∫

= (3) 再將上式 (3)除以時間長度

3

π ，即可得

均值式子如 (4)所示：

(a) 電流

(b) 諧波頻譜圖

圖 8 三相全橋式整流電路

, 6

6

1 2 cos 3 2

3

d av LL LL

v V t dt V

π

π

ω

π

π

= ∫ = ⁽⁴⁾

若以單一相之相電壓與相電流來看；圖 8 (a)為單一相之相電壓及相電流可以 a 相

i 來計算之，利用均方根植定義可得式子an

(5)。

2 3

s d

I

=

(5) 最後再利用傅立葉分析即可得到

1

i ，及均方根值為式子s

(6)所示：

1

1 6

s d

i I

= π (6) 而各個電流諧波成份則可表示為：

1 s sh

i i

=

其中 h ＝ 5, 7, 11, 13,……，偶次諧波為0，

諧波頻譜如圖 8 (b)所示。由於

DPF = 1.0

PF = 0.955

因此總諧波失真率 THD 經計算得知應不大於 33%：

THD = 31.06%

綜合上述單相橋式整流電路與三相全橋 式整流電路之比較如表 1 所示，若二極體工作 在三相交流電源會比工作在單相電源更具有 較好的工作特性，整體效率較高；故本研究計 畫 使 用 三 相 全 橋 式 整 流 電 路 作 為 三 相 AC LED 路燈應用之架構。

表 1 單/三相整流電路特性比較 電路橋式整

流類型

功率因數(PF) 總諧波失真率

單相 0.9 48.43 % 三相 0.95 31.06 %

由前述發光二極體 LED 具有與一般電力 電子二極體半導體元件相似的特性，本研究利 用三相整流電路架構 (圖 9)來降低閃爍及減少 電解電容器的故障率；故本計畫著手製作一個 三相 AC LED 的模組(圖 10 (a).點燈前；圖(b).

點燈後 )，量測光電輸出波形如圖 11.所示，從 圖中可看出三相 AC LED 之波形圖與電力電

0 ωt

van vbn vcn vPn

vNn v

(a)

0 ωt vd

面積

2VLL Vd0

ωt=0 vd

6

−π 6 0π (b)

ωt

ωt

ωt 0

0

0

(c)

ia i

ib

ic D1

D4 D1

D4

D6 D3

D6 D3

D5 D2

D5 D2

D5 120°

60° 120°

ωt 0

vs

is

vs

is1

1.0

1

5 1

7 1

11 1

13 0 1

5 7 11 13 h

1 sh s

I I

子二極體半導體元件，有相似的輸出特性。

圖 9 三相 AC LED 路燈之電路架構

(a) (b) 圖 10 三相 AC LED 模組

(a) 點燈前；(b) 點燈後

光源輸出波形

AC 輸入電源波形

圖 11 三相 AC LED 輸出波形 三、LED 閃爍量測評估系統建立

根據 IEEE P1789 (2010)標準規範，若閃爍 頻率介於 15 Hz~20 Hz 將產生不利於人體的一 些生理反應，如全身無力、頭痛、暈眩、視覺 受損外，嚴重則會造成癲癇的發作。而隨著 AC LED 光源的發展，其獨特的驅動方式會伴 隨閃爍現象的發生。雖然人眼對於光源閃爍的 察覺度與辨識率因人而易，但為了確保照明品 質穩定性並建立良好的照明環境，照明閃爍應 該越少越好。

而為有效量化評估閃爍的幅度及相對比 較，本研究建立一套光源閃爍量測方法，其整 個光源閃爍量測評估系統建立流程架構如圖 12 所示。首先蒐集國內外相關照明量測相關 規範，參照國內外相關照明特性參數的量測設 計研究文獻，定義一個光源閃爍率數學模式以 及閃爍評估指標，並建立一套量測系統，針對 目前市售 AC LED 照明產品進行實際量測，以 評估其閃爍率，作為 AC LED 光源是否適合應 用於路燈的探討與驗證，最後提出相關討論重 點與研究結論。

圖 12 光源閃爍量測評估系統建立之流程 1. 相對閃爍度的定義

在輸入交流電源下，當光源發光穩定時，

光束輸出將呈現週期性之函數關係如圖 13 所 示；假設定義光束輸出為 ^φ ( )

^，則以 T 為發 光週期的發光輸出為：

(t+T)= (t)

φ φ (7) 因此光束變動幅度 (luminous flux variation)

∆Φ 可表示為：

∆Φ = φ

− φ

(8) 其中 φ

：週期函數 ^φ ( )

^{之最大輸出}

φ

：週期函數 ^φ ( )

^{之最小輸出}

平均光束 Φ 則可定義為：

^{1 1} ( )

1

t T t dt

av t

T

⁺ φ

Φ = ∫ (9)

van+ _ ia

P

N vL

+ _

vbn

vcn _ + _ + n

a

b

c

LED 3相全橋 整流電路

LED負載 3相AC電源

3相 AC LED 模組

閃爍率定義 閃爍評估指標 量測系統建立

撰寫研究報告 蒐集照明量測規範

相關論文參考

結論與建議 AC LED 閃爍量測

圖 13 光源閃爍變化量

為量化評估閃爍嚴重程度，以下定義相對 閃爍度 (relative flicker) δφ ^如式子 (10)所示：

定義：光輸出相對閃爍度 δφ _：

=

δφ ^∆Φ

Φ (10) 另外由於實際量測照明閃爍時是由光電 轉換元件，將待測光源輸出光能轉變為電能的 方式來進行量測，因此可另定義式 (14)表示為 轉換後之電壓變化量與平均值的比值，如 (1-5) 式所示：

PP

V

∆

δφ = (11) 其中 ∆

：光電轉換後之光等效電壓變動

量。

2. 閃爍評估指標

為了要利用相對閃爍率來評估各種光源 閃爍嚴重度，及探討各類光源驅動方式與照明 適 用 的 場 所 或 條 件 ， 在 此 定 義 閃 爍 指 標 (flicker index, FI _)：

10log

ref

FI

δ

δ

= Φ

Φ (12) 其中：

δ Φ

：待測試之光源的相對閃爍度。

δ Φ

：以白熾燈為參考光源的相對閃爍 度。

使用閃爍指標來評比各類光源發光品質，

可供光源依閃爍嚴重度來決定適合的應用場 所之評斷基準。表 2是以低閃爍率的白熾燈之 相對閃爍度為參考基準值，因此其閃爍指標是 0 dB，假若某光源之閃爍度遠高於白熾燈，則 將會產生正值 (大於0)的閃爍指標，表示較不

適合作為室內照明使用，較適用於屋外或對光 源穩定性要求較不高的場所；相反地，閃爍指 標為負值的燈具或光源，表示擁有與白熾燈相 同甚至更優於白熾燈的穩定光輸出，因此適合 應用在室內照明或對照明光源穩定要求較高 之場合。

表 2 光源閃爍指標與適用場合建議

3. 閃爍量測系統建立

本研究中，整個量測系統是架構於光電轉 換，令待測光源的光輸出通過光電轉換而將光 源輸出光束轉換為較容易量測的電力波形訊 號，並紀錄所量測到光源能量之變化量，再經 由類比轉數位轉換裝置 (A/D Converter)，將所 量測之訊號傳輸到圖形介面軟體。

（ 1）光電轉換裝置

本文之光電轉換裝置是採用一塊 (30×30 cm

)光電板來做光電轉換，實體如圖 14 所示；

在使用光電板時必須先經過線性校正，校正流 程如圖 15 所示。

圖 14 光電轉換裝置 30×30 cm

光電板

v

φ t

∆ φav

閃爍指標

與白熾燈比較之意義 適用場所

＜ 0 閃爍較少 /照明品質良好 屋內照明

＝ 0 相同閃爍 屋內照明

＞ 0 閃爍嚴重 /照明品質較差 屋外照明

圖 15 光電轉換裝置線性校正流程

（ 2）圖形介面軟體

為了能夠將光源閃爍數值顯示出來，本研 究使用 RS-232 傳輸介面，將接收到的數位訊 號利用視窗化程式 VB(Visual Basic)轉換為十 進制數值，並儲存在 VB 的陣列中，再透過 VB 來排列出最大值、最小值以及計算平均值，

並將陣列中的每個數值傳送到畫圖程式來繪 圖，並顯示出其整個視窗介面如圖 16 所示，

其程式流程規劃如圖 17 所示。

圖 16 閃爍量測系統介面顯示

建制VB介面元件

各元件語法

偵測元件連結 是否有錯誤

與偵測硬體連結

將數值資料 曲線顯示出來

完成

是

否

正確

正確 錯誤 錯誤

圖 17 視窗化設計流程圖

（ 3）閃爍量測結果與評估

如圖 18 所示為本研究量測流程圖，待測 光源開始量測前，先將光電轉換裝置作校正，

確認其為線性化範圍輸出，然後再依照 CNS 照度標準調整待測光源之照度；本研究先以室 內用檯燈為量測目標，依照 CNS 照度標準將

待測光源投射照度調整為 500 Lux。為使光源 穩定，本研究將其點燈 10 分鐘後才開始進行 量測，最後利用先前所建立的量測平台進行相 關閃爍度的計算。

圖 18 照明閃爍量測流程圖

本研究再針對目前市售的 AC LED 光源 產品與本研究所研製之三相 AC LED 路燈模 組進行閃爍率量測，並且利用閃爍指標來評估 目前光源之應用場所是否合適，以提升照明品 質及確認光源的適用場所，確保使用者的視覺 安全與健康，不會受到不舒適光輸出的影響，

各光源產品量測結果如下表 3~6 所示。

此外，在計算閃爍指標時，所需參考光源 相對閃爍度是以白熾燈為參考光源去計算與 評估，本研究所量測之白熾光源相對閃爍度為

δφ =8.7%。

a. 單相 AC LED 檯燈光源量測結果

表 3 單相 AC LED 檯燈光源量測結果

單相AC LED

消耗功率：10 W 量測照度：500 lux

量測數據

VP P₋

∆

V

P P av

V

δφ = ∆

b.

不同輸出功率下三相 AC LED 路燈模組 量測結果

表 4 三相 AC LED 路燈輸出功率 25 %結果

單相AC LED

輸出功率：25 % 量測照度：500 lux

量測數據

VP P₋

∆

閃爍指標(FI)：8.87

V

P P av

V

δφ = ∆

適用場所：屋外照明

表 5 三相 AC LED 輸出功率 50 %結果

單相AC LED

輸出功率：50 % 量測照度：500 lux

量測數據

VP P₋

∆

閃爍指標(FI)：5.1

V

P P av

V

δφ = ∆

適用場所：屋外照明

表 6 三相 AC LED 輸出功率 100 %結果

單相AC LED

輸出功率：100 % 量測照度：500 lux

量測數據

VP P₋

∆

閃爍指標(FI)：3.57

V

P P av

V

δφ = ∆

適用場所：屋外照明

表 7 輸出功率與閃爍度曲線圖

由上述量測結果來看，單相 AC LED 光源 產品由於驅動架構類似單相橋式整流，其輸出 波形與閃爍如表所示可高達 200%；相對地本 研究所研製之三相 AC LED 路燈模組，其量測 結果如表所示其光源輸出相對閃爍度在不同 的輸出功率下，相對閃爍度以及其他相關量測 皆小於單相 AC LED 光源。

而在閃爍指標的計算，無論是單相或是三 相電源驅動，其應用指標皆指出 AC LED 驅動 及光源產品較適合應用於戶外照明或非閱讀 場所，因此本研究所提出證實 AC LED 驅動較 適合應用於戶外照明的理論及論述證實是對 的。故若要把 AC LED 應用於室內照明，則只 能供非閱讀之用，或者仍需研發更低閃爍之驅 動電路架構。

0 10 20 30 40 50 60 70 80

24 27.5 29.5

輸出功率 閃爍率

四、結論

照明對人來說是最重要的視覺必須條件，

良好的照明環境可以使人能夠更有效率工作。

攸關照明品質的七大指標：照度、輝度、眩光、

色溫、閃爍、演色性與發光效率中，最不被關 切的應該就是閃爍了，因為肉眼能察覺到的閃 爍頻率範圍並不大，因此經常被忽略。

本研究針對 AC LED 光源及應用所產生 的閃爍進行量化的量測與嚴重性評估；並針對 目前市售的 ACLED 檯燈量測，發現 AC LED 檯燈閃爍現象都非常嚴重，超過 200 %，遠比 白熾燈泡的 8.7 %來得高，因此目前的 AC LED 相關產品只能當戶外照明使用，若要使 用於室內光環境，則還需要再針對過高的閃爍 作改善。

最後光源輸出功率與閃爍率呈現一個反 比關係，輸出功率越高，相對閃爍率越低。但 若要利用功率來降低閃爍率，則會造成功率消 耗越大，因此要如何的有效降低光源閃爍率又 不會影響到功率的消耗，這是值得未來進一步 探討的問題。

參考文獻

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[2] 林明德，「高功率 AC LED 交流電壓驅動 特性研究」，碩士論文，國立中央大學光 電科學研究所，民國 96 年。

[3] 陳以玲，「2011 年 LED 產業展望」，玉山 證劵投資顧問投資月刊 (2011)。

[4] 經濟部能源局，「節約能源重要科技結論」，

行 政 院 2007 年 產 業 科 技 策 略 會 議 (2007)。

[5] M. Nishikawa, Y. Ishizuka, H. Matsuo, and K. Shigematsu “An LED drive circuit with constant output current control and constant luminance control”, INTELE 28th Annual International Energy Conference of Telecommunications, pp.1-6, Sept. 2006.

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of SPIE, vol.7442, Aug. 2009.

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[8] LED Lighting Flicker and Potential Health Concerns：IEEE Standard PAR1798 Update (Jennifer Veltch).

[9] 潘旭輝、牟同升，「光源的閃爍效應及閃 爍的量測方法」，浙江大學現代光學儀器 國家重點實驗室。

[10] Y. Ishiguro et al, “A Follow-up survey on Seizures Iduced by animated cartoon TV program pocket monster”,p.45, 377,(2004) [11] 蕭弘清，「照明閃爍測量評估方法與閃爍 計設計及應用」 ，國立台灣科技大學電機 工程系博士論文 (1997)。

[12] 李明桐， 「諧波電壓下照明閃爍之研究」 ， 國立台灣科技大學電機工程系碩士論文 (2002)。

[13] 辜志承，吳啟瑞，江榮城，「高壓端電壓 閃爍源對低壓用戶之影響」 ，國立台灣工 業技術學院建教合作研究計劃期末報告，

第 1-24 頁 (1994)。

[14] 何治緯，「照明閃爍量測系統之建置與

LED 光源閃爍評估」 ，國立台灣科技大學

電機工程系碩士論文 (2011)。

國科會補助專題研究計畫項下出席國際學術會議心得報告

日期： 100 年 5 月 18 日

一、參加會議經過

本參訪團由台灣科技大學電機系 蕭弘清教授帶領不同校系的師生，主要係因執行國科會「推動兩 岸能源科技合作的理論與實務及其治理機制之研究(3/3)」第三年計畫，藉由「2012 上海國際新光源&

新能源照明論壇(Green Lighting Shanghai Forum 2012)」之機會，本團隊協辦一場專題峰會，藉此發表

計畫編號 NSC 101 –3113 –P –011 - 001

計畫名稱 推動兩岸能源科技合作的理論與實務及其治理機制之研究(3/3)

出國人員 姓名

蕭弘清教授

姜政綸

張建國

黎昱萱 ²

服務機構 及職稱

1

台灣科技大學電機工程系

2

清華大學科技與法律研究所

會議時間 101 年 4 月 25 日至

101 年 4 月 27 日 會議地點 中國上海市

會議名稱 (中文)2012 上海國際新光源&新能源照明論壇 (英文)Green Lighting Shanghai Forum 2012

(中文)海峽兩岸 LED 照明技術共同研發的可行方向探討與評估 (英文) Feasibility Study of Jointly Developing LED Lighting Technology

for Taiwan and Mainland China

(中文)建構兩岸能源科技合作之理論、方法與應用

(英文) Theory, Modeling and Application of Cross-Strait Cooperation in Energy Technology

(中文)海峽兩岸建築光伏一體(BIPV)產業技術合作的可行性評估 (英文) Feasibility Study of Technical Co-operation in BIPV Industries

Between Taiwan and Mainland China

(中文)從 2012 年臺灣設置 LED 路燈計畫技術規範看 LED 路燈設計應 有的概念與標準規範

(英文)The Specifications Discussion Based on Practical Commonality and Compatibility Concern for LED Road Lighting Applications

(中文)風光互補 LED 路燈應有的技術規格指標與結合智慧電網的應用 趨勢

(英文)The Advanced Specifications of Wind Solar Supplementing LED Road Lighting and Combined into Smart Grid System

發表論文 題目

(中文)太陽自然光照明系統及其在綠能建築設計的應用發展 (英文) Development of Natural Light Illuminating system and Its

Applications in Modern Green Buildings Implementation

技合作，謀求適當的平台與策略。

二、與會心得

4/25 主要參觀『2012 上海國際新光源&新能源照明博覽會』 ，本展覽與會的廠商包括：Nichia、

APT、首爾半導體、晶元光電等上游晶片廠商；Aixtron、遠方光電、旭豪國際等製造設備及檢測

廠商；億光、國星光電、杭科光電等中游封裝廠商；以及上海翰唯科技、升譜光電、上海稻田產

業貿易公司等廠商共同參展。為了讓與會的觀眾能更了解 LED 的產業鏈，因此展會主要規劃成六

大專區，包括：晶片專區、材料專區、照明應用專區、製造/測試設備儀器專區、輔料及配件專區

與“理想照明”專區(Ideal Lighting)。而在展覽的現場亦舉辦了 LED 產品與技術交流會，主要是邀

請各廠家之技術總監等專業人士，作為與會嘉賓進行演講與交流活動，演講的內容包含了 LEDGL

驅動技術、泡生法 LED 藍寶石晶體、圖形化藍寶石襯底的檢測、LED 照明應用技術、LED 產業

2012 發展動態等主題，讓與會人員能有更多的互動，並更加認識 LED 的關鍵技術與產業動態。此

外，較特別的是設置了『理想照明專區(Ideal Lighting)』 ，該區乃係利用模擬不同的照明環境，包括

博物館、道路、景觀、陳列、商業室內、建築等環境，展現 LED 應用於不同場合與空間上的靈活

建築設計師等人與觀眾進行互動，討論如何將 LED 的特性與優勢應用在日常生活中，以提升產品 的吸引力，提升產業鏈的價值。

4/26 上午主要參加『發展低碳照明的新思維與新創舉』之主題報告暨論壇開幕式，由中國國 家半導體照明工程研發及產業聯盟常務副秘書長 阮軍進行「半導體照明產業政策、發展態勢與市 場展望」的演講、國際照明委員會秘書長 Martina PAUL 進行「迎接光的新世紀」的演講、國際半 導體照明聯盟全球戰略研究規劃半導體照明綠色及可持續製造專案組組長 Sander GIELEN 進行

「全球半導體照明戰略研究藍圖的規劃與制定」的演講、飛利浦照明研發中心中國區總經理 Piet DERKS 進行「可持續發展世界中 LED 的新價值」的演講。以上多位的演講主要針對 LED 的產業 鏈、未來發展、核心價值與技術進行介紹，並且點出 LED 產業之問題，讓與會之專業人士進行探 討，並共同努力找出解決之道。最後並以台灣科技大學電機系教授暨台灣照明學會常務理事/學刊 委員會主任委員/照明學刊總編輯/CIE-Taiwan 總顧問 蕭弘清進行「海峽兩岸 LED 照明技術共同研 發的可行方向探討與評估」的演講，提出兩岸 LED 產業如何在嚴峻的現況中脫穎而出，在國際大 廠佔有技術與專利的情形下，中小型的產業應該如何因應，才能跳脫困境，尋找新的方向。蕭教 授提到在擁有核心技術及研發創新能力，仍可開創出 LED 產業的新格局。並且，兩岸應找出互補 互利的特點，進行合作，以佔有先機，以雙贏為目標，方可達成超越國際現況。並提到目前兩岸 應以市場應用的角度切入，主推產業規格標準化。因目前兩岸 LED 產業的一大問題乃是產品規格 缺乏統一標準，建議採用聯合研發的方式，以產業對產業的合作模式，共同推動兩岸模組化互換 規格。會場上有多位產業專家、學者們贊同蕭教授進行的演講，並於會後熱烈的與蕭教授進行意 見的交流。

4/26 下午則參與由台灣科技大學與中國照明學會新能源照明專業委員會共同協辦之「新光源&

新能源照明的應用」的專題峰會。主要演講者包括台灣科技大學電機系 蕭弘清教授、台灣科技大 學電子系 胡能忠教授、大連交通大學 薛玉芝教授、上海復旦大學 陳育明教授、上一國際光電公 司 陳啟彰總經理、福建文創太陽能科技公司 孟昭淵總經理、杭州中為光電公司 趙紅波工程師、

台灣科技大學 張建國先生、台灣新竹清華大學 黎昱萱小姐等人進行相關主題的演講報告，而兩 岸的相關機構及企業的近百位代表出席會議。

在兩岸合作方面，清華大學科技法律研究所 黎昱萱小姐進行「構建兩岸能源科技合作的理

論、方法與應用」的演講。在考慮能源安全、產業發展與新興能源的技術發展與商品貿易，並結

合理論與實務，報告提出兩岸合作的一套標準化的流程。此流程主要是從技術歸類中發掘優勢技

行不同策略的合作模式，考慮合作可行性並且透過風險管理方式規劃合作架構，以期能長久並穩 定的合作關係。另外，透過個案的實際進行，將以績效評估佐證流程之實益，建立績效指標，強 化流程的可行性，亦可不斷修正與精進流程內容。而該流程的設計，力求突破現有的合作模式，

橫向連結科技發展與產業合作，創造兩岸合作的新模式，有效拓展兩岸科技產業的市場，穩定兩 岸合作關係，以落實國家能源安全政策與綠色產業政策。

由台灣科技大學電機系 張建國先生進行「兩岸建築光伏一體(BIPV)產業技術合作的可行性評 估」的演講，自 2009 年後，全球 BIPV 專利數有明顯成長的情況，可看出 BIPV 的重要性正持續 上升，尤其是日本福島核災的影響，讓各國更重視 BIPV，而兩岸如能在技術上互補，可達事半功 倍之成效。透過報告中的專利和學術論文檢索，以提出 BIPV 技術魚骨圖，並可瞭解兩岸彼此的技 術位置和高度，從結果分析得知目前 BIPV 技術屬於萌芽或成長階段。而從專利檢索也得知，大陸 在框架機構、接線盒和模組封裝上具有明顯的專利數量，且申請人(公司)有許多本身為玻璃製造公 司。由於 BIPV 仍處於技術萌芽期，廠商的投資意願較低，專利共有或委託研究的狀況較多。為此 兩岸在技術或產業合作上，仍須著重在擴大 BIPV 應用面或提升附加價值。

在兩岸路燈合作方面，台灣科技大學電機系 蕭弘清教授表示，目前兩岸的標準制定工作，依 附在國際標準的制定腳步後面，或停留在有關光色標準、產品檢測標準、性能測試方法等標準的 制定與調合，遲遲未觸及到最關鍵的產品相容性問題。應用生產廠商各自發揮，重複投資研發在 差異性不大的 LED 發光光源，替換相容性極低；電源驅動電路功率分佈雜亂無章，每家公司規格 不一，有調光功能，但替換性低，無法因應不同功率光源模組的相容需求。縱然專業零元件開始 模組化，但是規格的標準化分級及電氣規格明確化才是真正有助於產業規模穩定發展的迫切工 作。且因為國際上還沒有開始整合的專案，所以這才是兩岸積聚專家規劃優勢互補、搶先機的美 好前景方向。

4/27 主要參加『室內照明未來趨勢-技術與應用』之專題峰會，由台灣科技大學電機系教授 蕭 弘清進行「室內照明未來趨勢—LED 室內照明應用全面啟動的時機到了嗎？」的演講、歐司朗光 電半導體亞洲有限公司市場經理 吳森進行「LED 綠色照明趨勢及前景淺析」的演講、上海市照明 學會理事長 章海驄進行「怎樣評價 LED 替代燈」的演講、華東建築設計院總工程師 李國賓進行

「LED 在室內應用的探討」的演講、歐司朗光電半導體亞洲有限公司應用經理 謝 金進行「室內

照明要求及燈具設計」的演講、杭州杭科光電有限公司生技總監 高基偉進行「室內照明 LED 模組

技術」的演講。主要的演講內容著重於 LED 應用於室內照明領域的探討，室內照明已然成為目前

的設計與生產，這些皆是 LED 在室內照明領域中需要注意及考量的。當 LED 應用在室內照明時，

並非考量其為一盞燈而已，在設計上需納入節能、智慧化與人性化考量。隨著 LED 照明在室內越 來越多的應用，照明設計已日漸重要，並走向細分化與專業化的道路，許多新的設計概念與元素 被引入室內照明的設計中，為室內照明增添了不同的風采。因此有講者提到，在室內設計中應考 量不同的照明環境對人的生理/心理產生的不同影響，進而針對季節、文化與地域等差異等來進行 設計，創造出一個生動且富有人性的照明環境。

台灣科技大學電機系 蕭弘清教授提出，伴隨 LED 產品在室內照明市場應用的增加，如何開發 更加適用的燈具是許多企業關注的焦點。但其中有些重要的問題，是需要深思的，就如在追求高 光效的同時，應注意室內照明需要低色溫，在注意照明亮度時仍不可忘記配光，要做到智慧化控 制更應思考人的需求。LED 室內照明應用首要關注的便是演色係數，因為沒人希望在房間看到人 的臉像鬼一樣。色溫也是很重要的要求，對商品的展示效果影響很大。在精品服裝店中，衣服在 高色溫下絕對沒有低色溫下看得漂亮。色溫可以創造一種環境的效果，讓商品增加價值感。可以 調整色溫的 LED 燈具，在服裝店中就絕對佔有優勢。其次，燈具本身的基本作用是提供與光源的 電氣連接，而在一般情況下，使用者最關心的是這一盞燈是否能夠照亮我們希望它照亮的地方，

是否使我們感覺舒適；然而，對於職業的照明設計師而言，除了要熟知各種燈體的選材、透鏡及 反光系統之外，還必須根據燈具的配光曲線來進行設計，計算燈具的效率及空間內任意點的照度 值，以此還可以計算空間區域內的照度分佈情況。可以毫不誇張地說，燈具的配光曲線是燈具的 生命線。最後，LED 照明還應注意光污染問題。現在的生活環境裡十分強調有關光強度的管制和 光閃爍的管制。因為現在夜間的照明和廣告很多，太亮影響人們的睡眠，而燈光的閃爍也會影響 行車安全。

隨後，大會活動算是正式落幕。同時與多位聽眾交換名片與專利盤點心得。整體而言，活動

相當成功，本團隊向與會聽眾介紹關於兩岸科技合作的研究與心得，進行熱烈的交流，對於本計

畫之執行，有莫大之幫助。

三、建議

目前在 LED 產業競爭上，五個國際大廠的產業鏈貫穿 LED 上中下游，並且透過專利技術的交 叉授權，已有一定程度的專利聯盟，因此兩岸 LED 產業要在 LED 產業中立足，除了要擁有核心技 術及研發創新的能力外，其關鍵在於兩岸如何找出在技術、市場上互補互利的特點，進行兩岸合 作。目前兩岸 LED 產業的最大問題乃是缺乏 LED 的產業規格標準化，建議兩岸產業分別先形成各 自的技術聯盟，針對發光模組與驅動電路的規格進行會談並制定標準，再由雙方聯盟進行溝通。

因 LED 的驅動電路與發光模組是 LED 照明最基礎的核心，與品牌形象關聯度不大，不會受到國際 大廠的牽制，只要兩岸聯手制訂此規格分級標準，並由中國市場優先適用，將可迅速形同共識，

令國際大廠朝此方向進行，而兩岸合作佔有先機，才能超越國際現況，具備真正的優勢。

四、攜回資料名稱及內容

 論文摘要集

 會議手冊

 交流人士名片

國科會補助計畫衍生研發成果推廣資料表

日期:2012/10/12

國科會補助計畫

計畫名稱: 三相交流ACLED路燈照明模組之驅動電路與調光控制技術研發 計畫主持人: 蕭弘清

計畫編號: 100-2221-E-011-002- 學門領域: 電力系統

無研發成果推廣資料

100 年度專題研究計畫研究成果彙整表

計畫主持人：蕭弘清 計畫編號：100-2221-E-011-002- 計畫名稱：三相交流 ACLED 路燈照明模組之驅動電路與調光控制技術研發

量化

成果項目 ^{實際已達成}

數（被接受 或已發表）

預期總達成 數(含實際已

達成數)

本計畫實 際貢獻百

分比

單位

備註 （ 質 化 說 明 ： 如 數 個 計 畫 共 同 成 果、成 果 列 為 該 期 刊 之 封 面 故 事 ...等 ）

期刊論文 3 0 100%

[1] 蕭弘清，張智 鴻，陳鍇崴， 「LED 燈 具於大面積室內照明 之性能評估」 ，中國工 程師學會會刊，第 85 卷，第 2 期，第 43～

54 頁，民國 101 年 4 月。

[2] 蕭弘清，張智 鴻，劉冠顯， 「LED 應 用於道路照明設計與 經濟效益評估」 ，中國 工程師學會會刊，第 85 卷，第 2 期，第 70

～80 頁，民國 101 年 4 月。

[3] 蕭弘清，張宏 展，陳在相，辜志承，

「攜手打造世紀新光 源-LED 照明亟待解 決的關鍵問題」 ，照明 季刊，台灣區照明燈 具輸出業同業公會，

春季，第 36～39 頁，

民國 101 年 3 月。

研究報告/技術報告 0 0 100%

國內 論文著作

研討會論文 2 0 100%

篇

2011 年台灣照明學

會年會論文:[1] 蕭

弘清，張智鴻，劉冠

顯，林琨智， 「停車場

智能照明系統規劃與

節能效益評估」 ，2011

年台灣照明學會年會

論文集，台灣照明學

蕭鈞毓， 「照明閃爍量 测系統之建置與 LED 光源閃爍評估」 ，2011 年台灣照明學會年會 論文集，台灣照明學 會 ， 台 灣 台 北 ， 第 56~62 頁，2012 年 2 月。

專書 0 0 100%

申請中件數 0 0 100%

專利 已獲得件數 0 0 100% 件

件數 0 0 100% 件

技術移轉

權利金 0 0 100% 千元

碩士生 1 0 100%

博士生 1 0 100%

博士後研究員 0 0 100%

參與計畫人力

（本國籍）

專任助理 0 0 100%

人次

國外 論文著作

期刊論文 3 0 100% 篇

[1] Horng-Ching Hsiao, Chih-Hung Chang, Chun-Yu Hsiao, Kuan-hsien Liu, ’A Novel Systematic

Lighting Quality Evaluation

Approach for Indoors Lighting Engineering Based on LED Luminaries,’

China Illuminating Engineering

Journal, vol.6,

no.1,

pp.1-14(Nov., 2011) (SCI)

[3] Yao-Te Huang, Yie-Tone Chen, Yi-Hwa Liu, Horng-Ching Hsiao, and Wen-Tian Tsai, ’Compact Size and High Conversion

Efficiency

Regulator for Alternating

Current Operated Light-Emitting Diodes,’ IEEE Transactions on Industrial

Electronics, vol.

58, no. 9, Sep., 2011,

pp.4130-4135.

(SCI, IF = 4.678) 研究報告/技術報告 0 0 100%

研討會論文 9 0 100% [9] Horng-Ching Hsiao*, Chih-Hung Chang, ’Economic Benefit

Calculation and Optimum Design Method About Roadway

Lighting,’ 2012

International

Conference on

Future Electrical

Power and Energy

Systems, vol. 9,

Jheng-Lun Jiang, ’ Feasibility Study of Jointly Developing LED Lighting

Technology for Taiwan and Mainland China, ’ Green Lighting Shanghai Forum 2012, China, April 25-27, 2012, pp. 141-147.2011 年 上海新光源新能源論 壇論文

[5] Jong-Woei Whang, Horng-Ching Hsiao, Hong-Chan Chang, Ruay-Nan Wu, ’ Development of Natural Light Illuminating

system and Its Applications in Modern Green Buildings

Implementation, ’ Green Lighting Shanghai Forum 2012, China, April 25-27, 2012, pp.

99-103.

[6] 蕭弘清、張智 鴻、劉冠顯、蕭鈞毓、

陳在相、辜志承， 「從 2012 年臺灣設置 LED 路燈計畫技術規範看 LED 路燈設計應有的 概念與標準規範」，

2012 上海國際新光 源&新能源照明論壇 研討會，中國上海，

2012 年 4 月 ， 第 148-153 頁

[7] 蕭弘清， 「室內

照明未來趨勢—LED

室內照明應用全面啟

動 的 時 機 到 了

嗎？」 ，2012 上海國

明論壇研討會，中國 上海，2012 年 4 月，

第 195-209 頁。

[8] 陳啟峰、蕭弘 清、蕭鈞毓， 「風光互 補 LED 路燈應有的 技術規格指標與結合 智 慧 電 網 的 應 用 趨 勢」 ，2012 上海國際 新光源&新能源照明 論壇研討會，中國上 海，2012 年 4 月，第 118-123 頁。

[1] 蕭弘清， 「未來 10 年室內照明發展 趨勢--LED 室內照明 能獨霸一方嗎？」，

2012 福州兩岸城市 照明與低碳經濟主題 論 壇 ， 福 建 照 明 學 會 ， 中 國 福 州 ， 第 34-44 頁，2012 年 6 月 20 日。

[2] 蕭 弘 清 ，「 從 LED 照明規格整合看 粵港臺未來合作的方 向」 ，2012 廣州粵港 臺 LED 產業協同創新 高峰論壇，廣東省半 導體照明產業聯合創 新中心，廣東省半導 體光源產業協會，中 國廣州，2012 年 6 月 11 日。

[3] 蕭弘清， 「前瞻 性高效能辦公照明設 計與實現」 ，2012 廣 州第二屆職業照明設 計師大會，中國照明 學會，中國廣州，2012 年 6 月 8 日。

專書 0 0 100% 章/本

申請中件數 0 0 100%

件數 0 0 100% 件 技術移轉

權利金 0 0 100% 千元

碩士生 0 0 100%

博士生 0 0 100%

博士後研究員 0 0 100%

參與計畫人力

（外國籍）

專任助理 0 0 100%

人次

其他成果 ( 無 法 以 量 化 表 達 之 成 果 如 辦 理 學 術 活 動、獲得獎項、重要 國際合作、研究成果 國際影響力及其他協 助產業技術發展之具 體效益事項等，請以 文字敘述填列。)

1.協辦 2011 年及 2012 年上海新光源暨新能源論壇研討會 2.協辦 2011 年台灣照明學會年會及研討會

3.協助台灣區照明燈具同業公會內部北區人才培訓講座

4.2011 年-2012 年協助中衛發展中心、台灣綠色生產力基金會人才培訓及節能 講習 6 場次

5.協助台灣區照明燈具同業公會、台灣區電機電子工業同業公會參予國家標準 制定

6. 協 助 台 灣 參 予 國 際 照 明 技 術 委 員 會 (CIE-Taiwan) 協 助 解 決 入 會 問 題 (2011.08)未遭中國打壓

7.2012 年 6 月協助廣東省科技廳籌設粵港台澳 LED 聯盟即將於 2012 年 10 月成 立，將推動兩岸產業標準之建立，協助台商擴大中國大陸市場的開拓。

成果項目 量化 名稱或內容性質簡述

測驗工具(含質性與量性) 0

課程/模組 0

電腦及網路系統或工具 0

教材 0

舉辦之活動/競賽 0

研討會/工作坊 0

電子報、網站 0

科 教 處 計 畫 加 填 項

目 計畫成果推廣之參與（閱聽）人數 0

國科會補助專題研究計畫成果報告自評表

請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性） 、是否適 合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等，作一綜合評估。

1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估

■達成目標

□未達成目標（請說明，以 100 字為限）

□實驗失敗

□因故實驗中斷

□其他原因 說明：

2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形：

論文：□已發表 □未發表之文稿 ■撰寫中 □無 專利：□已獲得 □申請中 ■無

技轉：□已技轉 □洽談中 ■無 其他：（以 100 字為限）

國外(大陸)照明研討會主題報告(keynote speaker)2 篇，國內技術研討會與本研究有關 之技術講習主講 8 次

3. 請依學術成就、技術創新、社會影響等方面，評估研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）（以 500 字為限）

本研究以交流直接點燈設計來規劃 ACLED 的路燈，藉由三相直接橋式整流後成為六脈波 360 Hz 的交流驅動 LED 發光模組，構成低閃爍路燈，可以減少變壓器及電解電容器所引起 的損失及壽命減短的缺失，符合舒適的視覺需求。配合 LED 的高演色性與可選擇色溫特性，

將可另創 LED 路燈的新設計。而使用 Zener 二極體來做調光，更可減少因積體電路不良所 引生的調控失效缺失，真正達成高效率 LED 路燈的設計，有助於 LED 照明產品的推廣。

本研究就 AC LED 光源所產生的閃爍進行量化的量測與嚴重性評估；並針對市售的 ACLED 檯燈量測，證實 AC LED 檯燈閃爍現象都非常嚴重，超過 200 %，遠比白熾燈泡的 8.7 %來 得高，因此目前的 AC LED 相關產品只能當戶外照明使用，不適合做為室內光環境之閱讀 主照明。

本研究也由實驗驗證光源輸出功率與閃爍率呈現反比關係，輸出功率越高，相對閃爍率越 低。但若要利用功率來降低閃爍率，則會造成功率消耗加大，因此要如何有效降低光源閃 爍率又不會影響到效率，是值得未來進一步探討的問題。

本研究的主要貢獻及價值在於可提供國內 LED 廠商設計 LED 路燈時，有創新的思考及量化 評比來提升產品的性能；而低閃爍的照明產品可以真正落實節能減碳及視力保障的效果，

尤其在低閃爍閱讀用光源產品的設計研發，具有指導性的價值與重要參考。

評估技術來評估 ACLED 與 DCLED 光源模組的閃爍評比。此外，以實際調光比例來印證降低

ACLED 閃爍的方法及成效，符合預定的目標。