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高频数字化小功率金卤灯电子镇流器的研究

作　者: 王懿杰
导　师: 刘汉奎
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 电子镇流器声谐振脉冲调光
分类号: TM923.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

金属卤化物灯是气体放电灯(HID)中的一种,它具有显色性好、寿命长、光效高等诸多优点,近年来得到了广泛的发展。小功率金属卤化物灯是金属卤化物灯中的重要一员,主要应用于室内照明,由于其与现代生活息息相关,所以在近年来发展非常迅速。作为与HID灯配套使用的镇流器,目前正由笨重低效的电感镇流器向轻便高效的电子镇流器过渡。本论文所研究的是一种由廉价的8位单片机智能控制,能够完全避免声谐振现象发生的小功率金卤灯电子镇流器。此镇流器能够可靠启动,并能在发生故障时自动封锁输出以保护电路,其效率可达90%以上。本论文没有采用常用的LCsCp的启动方式,而是采用了一种新型脉冲启动电路。相对于LCsCp的方式,该电路对半桥开关管的电流冲击很小。声谐振现象一直是小功率金卤灯电子镇流器发展的障碍。本论文采用一种压频转换电路,首先单片机的低频信号被转化为直流信号,此直流信号通过压频转换电路被转化为半桥逆变电路的高频驱动信号。此时镇流器将工作在超高频状态下,避开了发生声谐振的频率段,从而有效的抑制了声谐振的发生。由于节能的需要以及特定场合的需求,调光功能一直是电子镇流器中一个前沿的技术。本论文使用调频调光的方法,使HID灯能够在很宽的范围内实现功率的平稳过渡。为实现定时调光功能,本论文还将使用一种时钟芯片来作为调光的基准时间。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题背景  8
  1.2 气体放电灯综述  8-11
    1.2.1 气体放电灯简介  8-9
    1.2.2 金卤灯介绍  9-11
  1.3 金卤灯的电特性  11
    1.3.1 负阻特性  11
    1.3.2 低频特性  11
    1.3.3 高频特性  11
  1.4 金卤灯电子镇流器的发展  11-12
  1.5 本课题主要研究内容  12-14
第2章镇流器拓扑结构分析  14-22
  2.1 镇流器整体结构  14-15
  2.2 电磁干扰抑制电路  15-16
    2.2.1 电磁干扰概念  15
    2.2.2 电磁干扰的抑制  15-16
  2.3 全桥整流电路  16
  2.4 功率因数校正电路  16-19
  2.5 半桥逆变电路  19
  2.6 控制电路  19-20
  2.7 控制策略  20-21
  2.8 本章小结  21-22
第3章主电路设计  22-37
  3.1 功率因数校正电路  22-25
  3.2 逆变半桥电路设计  25-36
    3.2.1 谐振式启动（LCsCp）电路分析  25-29
    3.2.2 脉冲启动电路  29-32
    3.2.3 半桥稳态工作过程分析  32-33
    3.2.4 实验分析  33-35
    3.2.5 与LCsCp 启动方式对比  35-36
  3.3 本章小结  36-37
第4章控制电路设计  37-55
  4.1 调光电路  37-45
    4.1.1 系统设计  38
    4.1.2 硬件连接  38-41
    4.1.3 软件设计  41-44
    4.1.4 实验分析  44-45
  4.2 压频转换电路  45-52
    4.2.1 声谐振  45-47
    4.2.2 采用压频转换电路原因  47
    4.2.3 压频转换电路硬件设计  47-50
    4.2.4 压频转换电路软件设计  50-52
  4.3 驱动电路  52-53
    4.3.1 驱动电路设计极其原理  52
    4.3.2 实验研究  52-53
  4.4 取样电路  53-54
  4.5 本章小结  54-55
第5章实验分析  55-59
  5.1 启动特性  55
  5.2 工作特性  55-58
  5.3 本章小结  58-59
结论  59-60
参考文献  60-64
攻读学位期间发表的学术论文  64-66
致谢  66

高频数字化小功率金卤灯电子镇流器的研究

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