基于ir半桥串联谐振的高压钠灯研究

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1、基于IR2153半桥串联谐振的高压钠灯研究××学院××专业学号：××姓名：××【摘要】本文介绍了一种基于IR2153的半桥串联谐振的高压钠灯研究，进行了IR2153半桥驱动MOS管的相关实验。文章简单分析了整个主电路拓扑结构及主板工作原理,着重论述了IR2153半桥串联谐振的相关研究，其中包括了IR2153半桥控制电路，谐振电路设计，变压器的制作，防止声共振现象等。此方案具有性能稳定、功率因数高、实用性强等特点。【关键词】高压钠灯；IR2153；串联谐振；变压器制作；Half-bridgeseries-resonantresearchofHPSLampsbasedo

2、nIR2153QuanzhouNormalUniversityCollegeofPhysicsandInformationEngineering09Physics090302052HongzhizhongInstructorPanyuzhuoSeniorTechnicianAbstract：ThispaperintroducesaHalf-bridgeseries-resonantresearchofHighPressureSodiumLamps(HPSLamps)basedonIR2153,andcarriesonexperimentIR2153half-brid

3、gedrivingMOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor).Thearticlebrieflyanalyzestheentiremaincircuittopologyandworkingprinciple.FocusedontheresearchofIR2153half-bridgeseries-resonant,includingthecontrolcircuitofIR2153half-bridge,thedesignofresonantcircuit,theproductionoftransfor

4、mers;preventingacousticresonancephenomenonetc.Thisprogramhasastableperformance,thehighpowerfactor,practicaletc.Keywords：HPSLamps;IR2153;Series-resonance;Theproductionoftransformers;0引言高压钠灯属第三代节能型高强度气体放电(HID)光源,其凭借高光效、紫外线辐射小、良好的透雾性、长寿命、耐震、亮度高等优点,广泛应用于交通、工厂等公共道路照明中。但是由于气体放电灯的负阻特性,要使气体放电灯

5、稳定工作,往往需要专门的限流线路才能工作，也就是大家熟知的镇流器。其中电子镇流器以其功率因数高、效率高、体积小、重量轻、无频闪等优点,所以深入研究电子镇流器将是一直需要研究的课题，目的是完善它的功能，使其节能，成本不断降低，应用更加广泛。其中电子镇流器的重要组成部分--控制电路。在控制电路设计中，经常应用到SG3525或TL494等芯片作为半桥驱动，但是大多需要做一臂隔离或两臂隔离。IR2153芯片正是克服了这个缺点，它的驱动能力较强，直接可以驱动大多数的MOS管，不需要对信号进行放大和隔离，同时对于高压钠灯在高频出现的灯振现象，用555芯片来调制主频防止灯振，该I

6、R2153芯片的半桥控制电路和串联谐振电路的设计都比较简单，其中可以根据要求制作需要的变压器，实现的不同要求。1.半桥控制主电路拓扑结构及主板工作原理如图1、2所示高压钠灯电子镇流器详细的原理图，可分为EMI滤波、桥式整流电路、功率因数控制（APFC）、IR2153半桥控制、声共振、LC串联谐振、变压器、启动电路等部分。图1EMI滤波、桥式整流电路和APFC图2启动电路图1中的F1保险丝和Rv1压敏电阻组成的过流过压保护电路外，电子镇流器的输入电路主要是EMI滤波器，主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时还有减少开关电源本身对外界的电磁干扰；桥式整流器是

7、利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电；用MC33262D芯片做成的功率因数校正，可以达到0.99以上，极大的减小无功电流，减小线路损耗，改善电网供电质量；由IR2153组成的半桥控制电路，其驱动能力较强；LC串联谐振，先是固定C值，再由已知的频率，确定了其电感值L，再结合图2中启动电路变压器所需要的匝数比，制作所需要的变压器。如果需要取样反馈到芯片，则可以从Q4管接一个电阻到地进行取样，及时进行反馈，并作出相应的反应。图中的启动电路，经过电阻进行分压，待到加在线圈两端电压有100V时，可控硅导通，变压器的另外一端有几千伏的电压