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数字控制的金卤灯用电子镇流器

作　者: 陈铭
导　师: 马皓
学　校: 浙江大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 高强度气体放电灯 声谐振 电子镇流器 数字控制
分类号: TM923.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 224次
引　用: 2次
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内容摘要


随着世界范围的绿色照明工程的不断推进,高强度气体放电灯(HID)由于其光效高、显色性好,长寿命等优点,得到了广泛的应用,特别是金属卤化物灯同时具备上述优点而被称为最理想的光源。新型、节能、高效的光源需要高效率的电子镇流器来驱动,同时所设计的电子镇流器又能够避免声谐振现象的产生。 高强度气体放电灯由于其复杂的起动过程和时序控制要求,传统的模拟控制实现往往显得麻烦且复杂,而数字控制则能够相对简化硬件电路,克服模拟电路中参数温度漂移等问题,取得较好的一致性,而且控制灵活并易于实现先进控制。另外数字控制的产品不仅性能可靠,且易于大批量生产,从而降低了电路成本和开发周期,因此数字控制将是电子镇流器未来发展的一个方向。 论文首先简要的回顾了电子镇流器的发展过程,根据避免声谐振方法的不同对电路拓扑进行了综述,对控制方法也作了一定的总结,同时介绍了电子镇流器的调光工作。其次从理论角度研究了金属卤化物灯的发光机理,得到了它的起动过程。再次,在对起动过程的每一阶段进行分析的基础上,得到电子镇流器的控制方法,同时设计了数字控制器。包括主电路参数和数字PI闭环参数的设计,并且作了仿真验证,最后重点介绍了硬件设计、软件设计和抗干扰设计,并且制作了250W金属卤化物用数字控制电子镇流器样机,给出了样机的工作波形,实验结果验证了理论分析的正确性和硬件软件设计的合理性。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-4
目录  4-6
第一章 绪论  6-20
  1.1 电子镇流器的发展历史  6-7
  1.2.电子镇流器的拓扑  7-13
    1.2.1 调频工作的电子镇流器  7-10
    1.2.2 超高频工作的电子镇流器  10
    1.2.3 高频方波工作的电子镇流器  10-11
    1.2.4 低频工作的电子镇流器  11-13
  1.3.电子镇流器的控制策略  13-16
    1.3.1 近似恒功率控制  13-14
    1.3.2 恒流控制  14-15
    1.3.3 恒功率控制  15-16
  1.4.电子镇流器的调光工作  16-19
    1.4.1 调频调光法  16
    1.4.2 调压调光法  16-17
    1.4.3 古空比调光法  17-18
    1.4.4 交替频率调光法  18
    1.4.5 各种调光方法的组合运用  18-19
  1.5 课题选题意义及主要工作  19-20
第二章 高强度气体放电及金属卤化物灯  20-29
  2.1 高强度气体放电  20-24
    2.1.1 气体放电的物理过程  20
    2.1.2 气体放电的伏安特性曲线  20-23
    2.1.3 高气压气体放电的特点  23-24
  2.2 金属卤化物灯的发光原理  24-27
  2.3 金属卤化物灯的起动过程  27-29
第三章 数字控制电子镇流器分析和设计  29-38
  3.1 电子镇流器和HID灯系统分析  29-31
    3.1.1 HID灯的起动过程  29-30
    3.1.2 电子镇流器控制方法  30-31
  3.2 数字控制器设计  31-38
    3.2.1 模拟和数字控制器比较  31-34
    3.2.2 P87LPC768—8Bit CMOS Microcontroller简介  34-35
    3.2.3 硬件设计  35-36
    3.2.4 软件设计  36-38
第四章 电子镇流器参数设计  38-58
  4.1 主电路参数设计  38-43
    4.1.1 Buck电感的设计  38-39
    4.1.2 Buck电容的设计  39-43
  4.2 稳定性分析  43-53
    4.2.1 S域稳定性分析  43-51
    4.2.2 Z域稳定性分析  51-53
  4.3 电路仿真  53-58
    4.3.1 开环仿真  53-55
    4.3.2 闭环仿真  55-58
第五章 样机设计和实验结果分析  58-77
  5.1 便件电路设计  58-63
    5.1.1 主电路  58-60
    5.1.2 采样电路  60-62
    5.1.3 起动电路  62
    5.1.4 保护电路  62-63
  5.2 软件设计  63-65
  5.3 抗干扰设计  65-68
  5.4 样机的工作波形  68-77
    5.4.1 输入工作特性  68-70
    5.4.2 输出工作特性  70-72
    5.4.3 起动过程工作情况  72-75
    5.4.4 综合性能测试  75-77
结论与展望  77-78
参考文献  78-84
致谢  84

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电气化、电能应用 > 电气照明 > 附件 > 镇流器
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