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1、金卤灯电子镇流器分段控制策略的研究StudyofAPiecewiseLinearityControlStrategyforElectronicBallastforMetalHalideLamp黄星星盛晓东吉宇[1][2][1]1.东南大学电气工程学院，(江苏，南京，210096)2.南瑞继保电气有限公司，(江苏，南京，211102）HuangXingXing[1],ShengXiaoDong[2],JiYu[1]1.SoutheastUniversity/SchoolofElectricalEngineering(NanjingJiangsu,210096,
2、China)2.Nari-RelayElectricCO.,LTD(Nanjing,Jiangsu,211102,China)摘要：针对新型电光源-金卤灯的负阻特性，本文介绍了一种金卤灯分段线性模型，并提出一种适用于金卤灯分段线性化启动特性和稳态恒功率控制的控制策略，设计了70W金卤灯电子镇流器样机以验证这种控制方法的可行性和实用性。关键词：金属卤化物灯电子镇流器分段线性化Abstract:AccordingtonegativeresistancecharacteristicsofMetalHalideLamp(MHL),apiecewiselinearmo
3、delforMHLisintroducedinthispaper.AnewspecialcontrolstrategyofelectronicballasttomatchtheMHlampspropertieshasbeengivenout.Thefeasibilityandpracticalityofthecontrolstrategyisverifiedbyalaboratoryprototypeof70welectronicballast.KeyWords:Metalhalidelamp,Electronicballast,Piece-wise-lin
4、ear［中图分类号］TM923.61［文献标识码］A文章编号：1561-0349（2011）03-1引言金属卤化物灯(MHL)作为绿色照明光源中高压气体放电灯（HID）的典型代表，具有高光效、显色性好、功率高、寿命长等优点，因而被称为最理想的光源，广泛应用各种场合，如汽车前灯、放映机灯等[1]。金卤灯工作时须采用电子镇流器补偿自身的负阻特性，金卤灯触发前处于开路状态;在触发初期，电弧电流很大，灯电压低;当正常工作时，灯又运行在高气压电弧放电状态。从启动到稳定工作期间，灯阻抗变化很大，使得金卤灯电子镇流器的控制规律成为一个难题。因此，为了保证金卤灯可靠点亮和正
5、常工作，本文在分析了金卤灯分段线性回归模型的基础上，提出适用于该特性负载的分段线性化控制策略。实验结果表明，采用分段控制策略的电子镇流器，能够很好的匹配金卤灯负载阻抗的变化，其电流总谐波（THD）值＜15%，输出电压误差±2%。2金卤灯分段线性模型。目前金卤灯模型中较为实用的主要有五种：物理模型、经验级模型、PSpice动态模型、小信号模型及分段回归模型[2]。根据金卤灯从触发到稳定工作各阶段实验数据建立的，分段线性回归模型最为简单实用。主要思想是在金卤灯各工作阶段，均采用直线来近似其电压电流变化规律，灯总体工作特性便可用三段直线来近似。以70W金卤灯为例，
6、各线性段的方程如下。（1）第一段t?[0,t0]uo?[20%UO,80%UO]；。；iO?[150%IO,110%IO]这里t0取1min;则uO、iO的线性表达式为：uO(t)?uO(0)?uO(t0)?uO(0)t0t?20?60tiiO(t)?iO(0)?O(t0)?iO(0)t?2.25?0.6t。t0金卤灯等效电阻为：R(t)?uO(t)20?60t(1)i(t)?O2.25?0.6t（2）第二段t?[to,t1],uO?[80%UO,100%UO]；iO?[110%IO,100%IO]。取t1?t0?2min，则uO、iO的线性表达式为:uO(
7、t)?uO(t(t(t0)?uO1)?uO0)t(t?t0)?70?10t1?t0i?iO(t)?iO(t0)?iO(t1)O(t0)瞬间等效t(t?t0)?1.725?0.075t1?t0电阻为：R(t)?uO(t)(2)i?70?10tO(t)1.725?0.075t（3）第三段t?t1金卤灯进入稳态运行。此时，金卤灯可等效为纯电阻。对于uO，iO有：iO(t)?IO，uO(t)?uO,(3)性曲线如图1所示。图中，第一段及第二段直线为金卤灯点火成功后启动过渡阶段的工作特性;而三段直线为其稳态运行时的特性，此时金卤灯可等效为纯电阻R1。图1金卤灯分段线性
8、模型图中符号改为斜体，脚注不变3电子镇流器基本拓扑和
