高效小功率HID灯电子镇流器的控制与实现

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1、东南大学硕士学位论文高效小功率HID灯电子镇流器的控制与实现姓名：倪小芳申请学位级别：硕士专业：电工理论与新技术指导教师：夏安邦;金龙20080401摘要随着科技的发展，照明用电比例的不断增加，节能正引起越来越多的关注。在照明领域内，高强度放电灯(HID)作为一种高效节能光源，被广泛应用在室内照明、户外泛光照明、汽车照明等应用场合中。研究和开发与高强度气体放电灯配套的高效电子镇流器，能够达到发展和推广高强度气体放电灯、节约电能、改善照明质量的目的。本文研究了一种超高压气体放电灯——氙气灯的电子镇

2、流器技术。根据氙气灯的工作特性，提出了与之匹配的电子镇流器基本要求。为满足这些要求介绍了电子镇流器的常用结构和方案。系统的分析了电子镇流器中直流／I直流变换器的拓扑技术及其衍生。详细介绍了反激变换器的工作原理，并对其工作模式进行了分析和比较。介绍并分析了变换器常用的反馈控制模式的基本工作原理、性能特点及应用要点。在前面理论分析的基础上，提出了氙气灯电子镇流器电路的方案。此电子镇流器采用低压直流电源供电，用一种从基本的反激式结构衍生出的自耦反激式DC．DC变换器作为升压变换器，此种变换器具有高电压

3、增益高效率的优点。设计了硬件电路，包括升压变换器、全桥逆变电路、高压点火电路、检测控制电路、辅助电源电路等。为了满足向汽灯从启动到稳态的时序控制要求，本文采用单片机MSP430F1121、运算放大器LM324和电流型控制芯片L6562的数模混合控制的策略。此控制系统使电子镇流器中自耦反激式DC．DC变换器工作于临界工作模式；可以实现稳态工作时的恒功率输出，提出了恒功率控制的实现过程；能对氙气灯启动过程进行控制，识别灯端短路、开路以及输入电压状况，保证安全可靠运行。稳态时以功率电阻模拟氙气灯进行实

4、验，实验结果表明稳态工作时，实测波形基本和理论分析的一致，以电子镇流器接上氙气灯，文中就点灯过程中出现的问题进行了分析。文章的结尾对全文进行了总结，提出了此电子镇流器方案存在的不足，并提出了进一步的研究内容。’关键词：电子镇流器；自耦反激DC-DC变换器；恒功率控制东南大学硕士学位论文ABSTPACTWj协therapiddevelopmentoftechnology,theproportionoflightingconsumptioncontinuouslyincreases，whichmak

5、esenergy-savingaveryimportantprojectandcausesmoreandmoreattention．Highintensitydischarge(I-IID)lamps，asanewkindofhighefficiencyenergy-savinglampsource，havebeenusedinmanyapplicationsincluding：highqualitylightingfield，commerciallightingandautomotivelig

6、htingsystem．ResearchanddesignofgoodqualityelectronicballasttomatchwithHIDlampisinapositiontodevelopandextendHIDlamp，saveenergyandimprovelightingquality．Thispaperstudieselectronicballastofanewtypeultra-highpressuregasdischargelamp---xeonmetalhalidelam

7、p(XMHL)．Thebasicfunctionofitselectronicballastispresentedbasedontheintroductionofxeonlampcharacteristic．Inordertocontentthesefunctions，thecommonconfigurationandschemeispresented．TheDC／DCtopologytechnologyandderiveformofitsballastisanalyzed．Thenin仃odu

8、cedtheworkingprincipleofFlyrbackconverterasanexample，analysisandcomparethethreedifferentworkingmodes．Thecommoncontrolledsolutionsforpowerconverterareintroduced．Afterthepreviousdissertation,theelectronicballastprototypefor35WXMHLispresented．Thisballas