HID灯电子镇流器及可调光设计

发布时间：2016-11-01 10:38

  本文关键词：EIB家庭网络通信系统的研究开发，由笔耕文化传播整理发布。

《复旦大学》 2010年

HID灯电子镇流器及可调光设计

李志豪  

【摘要】： HID灯即俗称的高强度气体放电灯,其显色性良好,光通量是传统卤素灯的3倍,工作寿命更是高出了10倍有余,而色温也是达到了4000~6500K。适用范围广,在室内室外体育场馆、汽车甚至消防照明都能见到金卤灯的身影,在高档奢侈品商店的照明中更是占有不可动摇的位置。目前在欧洲对HID氙气灯的需求正以每年13%的速度增长。 由于本身特有的性质,HID灯需要经历从开路状态被击穿过渡到稳定放电的突变过程,而对工作时的稳定性也有较高的要求。目前市场上大多采用近似恒功率控制手段,绝大多数厂家所使用的功率控制方法是利用PFC功率因数校正得到一个恒压源,通过控制输入电流,经多次试验减去整个电路(包括升压,降压电路以及全桥电路)的功率损耗之后达到输出功率恒定的目的。这样做不仅耗时耗力,而且随着工作环境的变化以及时间的推移,任何部分的功率损耗都会发生漂移,直接导致灯上的功率不在是原先的设计值。不同于目前市场上大部分厂家的电子镇流器,本文提出了一套低成本高可靠性的真正意义上基于HID灯自身功率控制的电子镇流器。 另外,随着对HID灯要求的不断提高,如何更为快速而有效地启动高强度气体放电灯成为了当下另一个研究的重点。研制一种高可靠性的燃点电路对于金卤灯电子镇流器的开发显得越发重要。为避免声谐振,采用高重复频率燃点的方式必须加入频率切换,增加了成本；而低频燃点又经常由于能量提供的不充足导致燃点失败。针对以上特点,提出了一种长脉宽高可靠性的低频燃点电路,在提供足够能量启动金卤灯的前提下又降低了成本。 能源问题是当今人们关注的一个热点,为了降低能源的消耗,各行各业都对自己的产品提出了新的要求,同样的光源行业也不例外。为了降低能源的消耗,HID灯的可调光设计也被摆上了日程,人们不仅需要一个可以稳定工作的,更希望获得一个能够根据需要进行改变的高强度气体放电灯。本文最后部分提出了一种可由远程遥控操作的可调光方案,大大提升了高强度气体放电灯的操控便利性以及能源节约性。

【关键词】：
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM923.32
【目录】：

摘要2-3

Abstract3-6

第一章.绪论6-14

1.1 课题研究的背景及意义6-9

1.1.1 电子镇流器的发展6-7

1.1.2 加速电子镇流器发展实施绿色照明7-8

1.1.3 HID灯电子镇流器市场潜力巨大,发展潜力良好8-9

1.2 HID灯综述9-12

1.2.1 HID灯的结构及其特点9-10

1.2.2 HID灯的启动特性10-11

1.2.3 HID阻抗特性11-12

1.3 配套的HID电子镇流器12-14

1.3.1 减少对电网的污染12

1.3.2 提高工作稳定性,确保镇流器使用寿命12-13

1.3.3 快速启动,可靠运作13

1.3.4 降低能耗,方便实用13-14

第二章.功率因数校正电路设计及优化14-29

2.1 有源功率因数校正的主要方法15

2.2 有源功率因数校正电路设计15-29

2.2.1 基于L6561的有源功率因数校正电路拓扑结构15-17

2.2.2 参数设计流程17-19

2.2.3 电流互感器以及新结构电感的设计19-22

2.2.4 优化设计22-25

2.2.5 PFC实验结果25-29

第三章.HID电子镇流器恒功率控制设计29-58

3.1 恒功率控制概述29-37

3.1.1 间接控制29-31

3.1.2 直接控制31-37

3.2 采用Buck电路的结合型直接恒功率控制37-52

3.2.1 原理说明37-39

3.2.2 电路设计39-52

3.3 三级式电子镇流器稳定性分析52-55

3.4 实验结果55-58

第四章.HID电子镇流器燃点电路设计58-80

4.1 点火电路的介绍58-62

4.2 脉冲谐振点火电路的设计及优化62-74

4.2.1 实际电路分析62-66

4.2.2 逆变电路的电流抑制66-68

4.2.3 脉冲变压器的设计68-71

4.2.4 上升沿的过压71-72

4.2.5 点火电路元件计算72-74

4.3 最终稳定性分析74-75

4.4 实验测试和分析75-80

第五章. HID灯的调光设计80-87

5.1 HID灯调光介绍及比较80-81

5.2 调光电路的设计81-85

5.2.1 HID灯等效电阻的变化81-82

5.2.2 谐振电路设计82-84

5.2.3 无线调频控制84-85

5.3 实验结果85-87

结论87-90

参考文献90-93

在校期间论文发表情况93-94

致谢94-95

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