應用啟發式演算法於PAR30 LED 燈泡之照明及散熱設計

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Title:	應用啟發式演算法於PAR30 LED 燈泡之照明及散熱設計
Authors:	徐志明
Contributors:	企業管理系
Keywords:	發光二極體；PAR30 LED 燈泡；基因表示規劃法；田口品質損失函數；人工蜂群演算法；多重品質特性參數設計
Date:	2014-10-31
Issue Date:	2015-01-09 09:43:21 (UTC+8)
Abstract:	發光二極體已經廣泛地應用於不同的照明場所中，例如PAR30 LED 燈泡可以直接用以取代E27 底座之傳統燈泡。PAR30 LED 燈泡的照明及散熱績效表現與其 LED 發光器(driver)及散熱鰭片(heat sink)組件的設計具有密切的關係。傳統上，設計工程師會根據光學、熱流學原理和自己的經驗，決定這些組件的設計參數，然後，以嘗試錯誤法反覆地修正以達成設計最佳化。此種方法不但極為花費成本且浪費時間，同時，更無法保證所設計的LED 發光器及散熱鰭片的確為最佳之選擇。因此，本計畫以改善過去文獻通常只針對品質特性的平均數進行評估，而未將變異數(穩健性)及成本納入考量之缺點，利用基因表示規劃法(gene expression programming, GEP)、田口品質損失函數(Taguchi quality loss functions)及人工蜂群演算法(artificial bee colony, ABC)，提出一個解決多重品質特性參數設計問題的系統化演算程序，並透過一個改善PAR30 LED 燈泡的LED 發光器及散熱鰭片之案例，展示說明此演算程序。實驗結果顯示，本計畫所提出之演算程序可以獲得具有高度穩健性的設計參數設定值，藉此對LED 發光器的照明及散熱鰭片之散熱性能達成最佳化，並得以對散熱鰭片之實際製造材料成本進行最小化。同時，決策者不再須要透過主觀的判定每個品質特性(回應值)的相對權重(重要性)。因此，本計畫所提出的演算程序可被認定為是可行且有效的，同時，可將此演算程序當作解決真實世界中一般多重品質特性參數設計問題的有用工具。
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