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随着我国经济的快速发展,能源约束矛盾日益突出,节能降耗已经成为当今中国的一项重大战略课题。节能型的新一代电光源高强度气体放电灯(HID)已经广泛应用于交通、市政、工厂等照明中,其具有光效高,寿命长等优点。但是目前的HID大部分采用传统笨重的50Hz电感型镇流器,而采用传统的50Hz电感式镇流器的系统存在耗能、耗材、低功率因数等许多缺陷。因此国内外学者和专家以及工程技术人员投入较大的人力、物力研发HID灯的单体式电子镇流器。 本文以节省电能、节省材料为目标,从一个新的角度和思路来讨论HID照明以及供电系统,同时还解决了工程实现问题,为HID的绿色节能照明的大规模推广提供了可行的新方法和技术。 论文首先自行研制了高频的HID电子镇流器,并对HID进行了计算机模拟和仿真,其中采用了两种仿真方法:电特性建模仿真和物理—热学仿真,获得了和实际装置相一致的特性。在此基础上提出了三项HID电子镇流器照明供电系统的新方法和新技术:HID集中式监控技术、HID集中式交流供电技术、HID集中式直流供电技术,论文在第3、4、5章节中对该三项新方法分别给出了相关研究结果。 1) 基于直流母线的集中式HID镇流技术 论文提出新型的电路框架,用一个总的整流滤波装置代替n个单体式镇流器中的n个整流滤波电路。用直流母线集中式供电方式代替传统的交流输入电源线供电方式。采用一个总的整流滤波装置代替n个单体式镇流器中的n个整流滤波电路可以大大提高系统的电能变换效率、降低装置的整体体积和重量等。并且该系统可以通过调节直流母线的电压实现集中调光功能。 2) 基于400Hz母线供电的可控的HID镇流器集中式驱动技术 论文提出了基于400Hz母线的可控的HID镇流器系统。该系统采用一个总的变频装置把电网的50Hz转换成400Hz的PWM波形,再用专门的LC滤波器变成400Hz的正弦波,通过母线供给N个缩小的电感镇流器单元。该系统与传统的50Hz镇流器系统相比有减小体积重量节省材料、提高电能变换效率节约能源、调光容易等优点。 3) 通过电力线载波通信实现HID的集中式监控技术。