應用於奈米碳管場發射燈之脈波電源產生器

PULSE POWER GENERATOR FOR CARBON NANOTUBE FIELD EMISSION LAMP

洪敏軒(Min-hsuan Hung)

指導教授 ： 林長華

大同大學/電機資訊學院/電機工程學系所/碩士(2009年)

摘要

本文以返馳式轉換器為主電路架構結合能量回復電路，產生高壓脈衝電源以驅動管狀奈米碳管場發射光源(carbon nanotube field emission lamp, CNT lamp )。其中能量回復電路不但能消除CNT lamp 的電容效應，更能將CNT lamp 上多餘的能量送回電源端，提升系統的整體效率。本文中首先根據CNT lamp 之電氣特性建立其燈管模型；其次，詳細說明並推導各操作狀態之數學模式；再者，提供一完整的設計準則。最後以電腦模擬與實測結果驗證理論之正確性。

關鍵字

場發射 ； 脈衝電源 ； 能量回復 ； 返馳式電源轉換器 ； 奈米碳管

並列摘要

A flyback converter incorporating an energy recovery circuit is proposed to
generate high voltage pulses for driving carbon nanotube field emission lamp (CNT-FEL). The employed energy recovery circuit will not only eliminate the arcing phenomenon caused by traditional DC driving, but also recover the excess energy to DC bus so as to improve the system efficiency. In this paper, we construct an equivalent model of the CNT-FEL to exhibit its electric characteristics. Moreover, the mathematical models of each operation mode are also derived. And then a complete design considerations and mathematical model are detailed. All the experimental results agree with the computer simulations to verify the theoretical predictions.

並列關鍵字

pulse power ； energy recovery ； flyback converter ； field emission ； carbon nanotube

參考文獻

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[15] 陳昱廷，“高電壓低電流之電弧放電法合成單層奈米碳管及其純化與電阻電容測