小功率高强度气体放电灯电子镇流器的研究

摘要

近年来，随着绿色照明工程的实施，高强度气体放电灯电子镇流器作为一种重要的节能产品，越来越受到各国的普遍重视。国内外很多学者对此都进行了大量的研究工作。如何用较低的成本实现高功率因数、高效率、高稳定性的电子镇流器是目前需要解决的关键技术。 本文在对高强度气体放电灯电子镇流器现有拓扑结构及控制方法研究的基础上，开发研制了两款小功率的电子镇流器1.目前高性能的电子镇流器产品大多采用双功率级结构，但这种双功率级的电子镇流器的拓扑结构相对来说比较复杂，成本较高，而且会降低转换效率。因此，本文在对电荷功率因数校正技术研究的基础上，提出了一种基于电流连续型电荷泵功率因数校正(CIC-CPPFC)技术的单功率级半桥逆变电子镇流器拓扑。从理论上分析了该方案实现单位功率因数的条件、软开关实现的条件及启动方式，给出了理论计算方法，在确定电路工作的频率及各器件的参数后，进行了实验研究，达到了各项指标要求，实验结果证明了计算方法的正确性。 2.针对目前汽车市场对车用金卤灯的迫切需要，开发研制了一款基于数字控制的全桥逆变的高性能车用金卤灯电子镇流器。该镇流器由带耦合电感的的高频DC-DC升压变换器和低频方波DC-AC全桥逆变器组成，效率高、开关应力小、无声共振。主电路利用整流器件构造高压脉冲触发电路，使车用金卤灯能瞬时快速启动；采用数字控制分段控制的方法很好的控制了灯的启动及稳态工作过程。实验结果表明了研究成果真实有效。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1高强度气体放电灯的原理与伏安特性分析

1.1.1高强度气体放电灯的分类

1.1.2高强度气体放电灯的工作原理

1.1.3高强度气体放电灯的伏安特性

1.2电子镇流器的的工作原理及优异性

1.2.1电子镇流器的工作原理

1.2.2电子镇流器的优缺点

1.3电子镇流器的发展、研究现状及前景

1.3.1电子镇流器的发展阶段

1.3.2电子镇流器的研究现状

1.3.3电子镇流器的发展前景

1.4课题选题的意义及主要工作

第二章HID灯电子镇流器拓扑结构的分析与研究

2.1全桥逆变电路和半桥逆变电路性能比较

2.2基于全桥逆变的车用金卤灯电子镇流器

2.3基于半桥逆变的双功率级电子镇流器

2.3.1基于半桥双Buck型电子镇流器

2.3.2级联式Buck—Boost型电子镇流器

2.4基于电荷泵技术的单功率级电子镇流器

2.5本章小结

第三章HID灯声谐振问题及启动方式的研究

3.1 HID灯声谐振问题的研究

3.1.1声谐振现象及产生的机理

3.1.2消除声谐振的方法

3.2 HID灯启动问题的研究

3.2.1 HID灯的启动特性

3.2.2采用LC串联基波谐振启动方式的研究

3.2.3采用LC串联谐振高次谐波启动方式的研究

3.3本章小结

第四章 电荷泵功率因数校正技术在电子镇流器中的应用研究

4.1电子镇流器的功率因数校正技术

4.1.1电子镇流器的线路功率因数

4.1.2功率因数校正的方法

4.2基于CPPFC技术电子镇流器的工作原理与分类

4.2.1 CPPFC技术的原理与拓扑结构

4.2.2基于CPPFC技术的电子镇流器的分类

4.3基于CIC-CPPFC技术的电子镇流器的研究

4.3.1 CIC-CPPFC电子镇流器的结构框图及工作原理

4.3.2 CIC-CPPFC电子镇流器实现单位功率因数的条件

4.4本章小结

第五章基于CIC-CPPFC技术的70W单功率级高压钠灯电子镇流器的设计与实现

5.1半桥逆变电路及开关器件的选择

5.1.1半桥逆变电路

5.1.2半桥逆变电路开关器件的选择

5.2半桥逆变器控制电路的设计

5.2.1 IR2153介绍

5.2.2恒功率控制电路的的设计

5.3逆变桥开关频率的确定及软开关的实现

5.3.1半桥逆变电路功率管软开关的实现

5.3.2半桥逆变电路工作频率的确定

5.4启动电路的设计

5.5 EMI滤波器

5.6实验结果分析

5.7本章小结

第六章35W数控式车用金卤灯电子镇流器的设计与实现

6.1车用金卤灯电子镇流器硬件电路的设计与实现

6.1.1电子镇流器控制器UC3305介绍

6.1.2系统结构框图与原理图

6.1.3全桥逆变电路与倍压器点火电路

6.1.4点火变压器的选择与设计

6.2车用金卤灯电子镇流器软件设计流程及控制方案分析

6.2.1软件设计流程

6.2.2恒功率控制方案的分析

6.3实验结果分析

6.4本章小结

结束语

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢