随着绿色照明工程的实施,各种气体放电灯如:荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯由于各自的特点被广泛地使在室内照明、户外泛光照明、汽车照明等应用场合中。但是,与之配套工作的传统电感式镇流器由于重量大、体积大、功率因数低、工频闪烁、输出功率随着电网变化、控制功能单一等缺点,已不能满足绿色照明的要求。电子镇流器作为一种照明节能电器,是实现绿色照明的关键所在。从技术上讲,电子镇流器属于照明产业中偏离照明而属于电力电子的研究领域。由于受研究对象的限制,电子镇流器的研究在过去并未得到足够的重视。随着电力电子技术、半导体技术和控制技术的不断发展,电子镇流器的技术也在不断发展之中。本文结合气体放电灯的基本特性,将研究重点放在电子镇流器的关键性技术上。这些研究对电子镇流器的工业化推广具有重要的意义,并为进一步节约能源和高效利用能源提供了可能。 在阅读大量参考文献的基础上,对电子镇流器的几个基本问题如:气体放电灯的建模方法、谐振变换器的拓扑以及功率因数校正技术等进行了综述和归纳。并对电子镇流器的研究重点和发展趋势如:电子镇流器自适应控制以及与灯匹配性的研究、数字照明系统的网络化和智能化研究、新光源电子镇流器的研究等方面做了简单地介绍,全面系统地反应了国内外的最新研究成果和热点,对开展有关方面的研究有着重要的参考价值。 自驱动控制是荧光灯电子镇流器研究领域中的一个难题。自驱动控制分析的难点在于系统具有非线性控制特性。本文提出了基于时域解析的分析方法,在推导出谐振电压和电流在不同激励下时域解数学表达式的基础上,得到频率和自驱动电路之间的精确关系。与文中介绍的三种基于频域的的非线性系统分析方法相比,基于时域的分析方法具有更高的精确性。考虑到MOSFET寄生电容对工作频率影响,对前面的时域分析进行修正。实验证明经过修正后的设计方法精度非常高,对合理设计荧光灯自驱动电子镇流器有非常重要的指导作用。 在分析了普通金属卤化物灯基本特性的基础上,系统地介绍了其电子镇流器的基本拓扑,启动和稳态控制等技术。对金属卤化物灯的ignition条件提出了明确的定义。运用两种近似等效模型分析启动电路各部分对ignition脉冲波形的影响。通过点灯实验发现金属卤化物灯的启动不仅仅与脉冲的高度和宽度有关系,而且与脉冲的频率有关系。在合理设计ignition电路的条件下,金属卤化物灯启动过程中辉光放电的时间可以缩短,并且具有较好的启动特性。 在前面工作的基础上,本文着重研究了一种超高压气体放电灯—汽车前照氙金属卤化灯的电子镇流器技术。根据灯的光电特性,提出了与之匹配的电子镇流器基本要求。在系统地分析了其电子镇流器直流/直流变换器的拓扑技术之后,本文以延长汽