高压钠灯数字化电子镇流器的研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要高强度气体放电灯以其光效高、寿命长、显色性好等优点而备受瞩目，高压钠灯即为一种具有上述优点的理想光源，设计与之配套的电子镇流系统是实施绿色照明工程的重要组成。本文提出了一种可替代电感式镇流器的数字化电子镇流器设计方案，并进行了较为深入的理论分析、仿真研究和实验调试，具体包括如下几个方面:对高压钠灯的工作原理和特性进行了详细的分析，并在此基础上提出了高压钠灯的分时段电气模型。根据这个模型，提出了分段控制的恒功率控制方法，实验结果证实了这种控制方法的正确性和实用性。本文对高压钠灯的启动过程和特性进行了详细的分析，提出了高压钠灯的启动要求。针对LC串联谐振启动方式

2、进行了仿真和实验研究，确定了一种适于启动高强度气体放电灯的高电压、低电流的方案;针对变压器祸合的启动方式，提出一种简单实用的SIDAC二极管变压器启动方式，并且在此基础之上，采用单片机的逻辑控制方法，使变压器启动方式具有完备的保护功能。本文设计了适用于数字化电子镇流器的检测、驱动和控制电路，并且通过软件变频的方法对高压钠灯进行了精确的控制:在分析了负载回路电气特性的基础上，设计并求解了负载回路元件参数，并且实现了软开关，使功率器件的开关损耗得以降低;对各种负载和镇流器的异常状态进行有效的保护，并且提供了网络化的监控和调光功能接口。以上述理论为基础成功地研制了用于25OW高压钠灯的数字化电子镇

3、流器装置，各项实验测试结果满足设计要求，实验数据和波形验证了理论分析的正确性。关键词高压钠灯;数字化电子镇流器;恒功率控制:有源功率因数校正:调光一~一分一于一q/J.Ht1}./}Y'ZY'Ry't"L'Lf洛AbstractThehigh-intensity-dischargelamps(HID),consistingofabroadrangeofgasdischargelamps,arenotablefortheirhighluminousefficacy,goodcolorrenderingandlonglife.HighPressureSodiumLamps(HPS)havethe

4、bestcombinationoftheabovepropertiesandareconsideredthemostideallightsources.Soitistimetodesign山edigitalelectronicballasttoftthem.Anewmethodofplanningdigitalelectronicballastisputforwardtoreplacethecore-coilballastinthispaper.Theanalysisoftheoryandthestudyofsimulationandexperimentareexplainedindetai

5、l.Themainresultsofthisdissertationareasfollows:Inthispaper,thecharacteristicsandworkingtheoryofHPSlampsarecarefullyanalyzed,andputforwardalinerelectricalmodel.Accordingtothemodel,thecontrolstrategyisprovidedfortheelectronicballastoperatingtheHPSlampatconstantpower.TheexperimentalresultsfortheHPSlam

6、psverifiedthatthetheoryisefectiveandapplicable.Thispaperelaboratesontheignitingmethodo#LCresonance,includingthestudyoftheoryandsimulationandbringsforwardahighvoltage,lowcurrentmethodforHPSlamps.ItalsobringsanewignitingmodethataSIDACisusedaspulsetransformeri酗ter,andonthebaseoftheSIDACigniteraMCUcont

7、rolledigniteriscreatedwhichhasfullyprotectingfunctions.Specialdriving,sensingandcontrolcircuitsaredesignedforthedigitalelectronicballasts,throughwhichthesoftwarecontrolstheHPSlampsbychangingfrequency;Anefec