The Effect of LED Driver Component on Boost PFC Converter Circuit

Abstract

In this thesis, the effects of LED driver techniques on boost PFC circuit for 100 watts / 70 volts have been studied. Three converter circuits; buck converter circuit, flyback converter circuit, modified flyback converter circuit have been applied to operate with the boost PFC circuit for characterization the performance of those circuits. The experimental set up can be divided into 2 parts: simulation with an engineering application software and implementation of LED driver circuits for ensuring the designed concept, respectively. Moreover, some important factors such as total harmonic current distortion (THDi), power factor (PF), and efficiency (ƞ), are exploited for indicating the impact on the boost PFC circuit. The experimental results reported that all of LED driver circuit has ability to operate at the desired conditions. In addition, when considering the effects of boost PFC circuit of each technique, the results shown that the modified flyback converter circuit is provided the lowest impact in any parameters. For examples, it obtained a total harmonic current distortion (THDi) of 11.42%, and power factor (PF) of 0.99, respectively. However, in terms of the efficiency of those LED driver circuits, the flyback converter circuit can, extremely, be achieved of 90.92%

วิทยานิพนธ์นี้เป็นการศึกษาถึงผลกระทบของวงจรขับหลอดไฟแอลอีดี (LED driver circuit) ขนาด 100 วัตต์ / 70 โวลต์ ที่มีต่อการทำงานของวงจรแก้ไขตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแบบบูสต์คอนเวอร์เตอร์ (Boost PFC circuit: BPFC) ซึ่งในวิทยานิพนธ์นี้ได้ดำเนินการประยุกต์ใช้วงจร BPFC ร่วมกับวงจรคอนเวอร์เตอร์จำนวน 3 ประเภท ได้แก่ วงจรบั๊กคอนเวอร์เตอร์ (Buck converter circuit), วงจรฟลายแบ๊กคอนเวอร์เตอร์ (Flyback converter circuit) และวงจรประยุกต์ฟลายแบ๊กคอนเวอร์เตอร์ (Modified flyback converter circuit) เพื่อศึกษาถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นในการทำงานของหลอดไฟแอลอีดีประเภทดังกล่าว โดยในการทดลองสามารถแบ่งแนวทางการทดสอบออกเป็น 2 แนวทาง ได้แก่ การจำลองการทำงานของวงจร (Simulation) ด้วยโปรแกรมประยุกต์ทางวิศวกรรม และการสร้างวงจรต้นแบบ (Implementation) ทั้งนี้เพื่อเป็นการพิจารณาถึงค่าคุณลักษณะทางไฟฟ้าต่าง ๆ ของวงจร ได้แก่ ค่าความเพี้ยนของกระเเสฮาร์โมนิกรวม (Total harmonic current distortion: THDi), ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า (Power factor: PF) และค่าประสิทธิภาพในการทำงานของวงจร (Efficiency: ƞ) เป็นต้น โดยผลการทดลองพบว่าวงจรขับหลอดไฟแอลอีดีทั้ง 3 วงจรที่ได้นำมาประยุกต์ใช้งานนั้นสามารถทำงานได้ตามเกณฑ์ที่กำหนดไว้ และเมื่อทำการพิจารณาผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อการทำงานของวงจร BPFC พบว่าวงจรประยุกต์ฟลายแบ๊กคอนเวอร์เตอร์ส่งผลกระทบต่อวงจร BPFC ต่ำที่สุด ซึ่งสามารถวัดค่าความเพี้ยนของกระแสฮาร์โมนิกรวมเท่ากับ 11.42% และค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้ามีค่าเท่ากับ 0.99 ตามลำดับ ในขณะที่วงจรฟลายแบ๊กคอนเวอร์เตอร์มีประสิทธิภาพในการทำงานสูงที่สุดเท่ากับ 90.92%