电子镇流器分布式控制系统设计

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随着我国经济水平的不断提高,人们对电能的需求也在不断增长,建立能源节约型的社会已成为我国的战略目标之一。在耗能巨大的道路照明领域,如何实现节能也越来越受到人们的重视。目前,在路灯照明领域越来越多地采用电子镇流器。相比电感镇流器,电子镇流器减少了体积和重量,提高了功率因数和发光效率,从而达到了节能目的。并且,电子镇流器容易实现数字调光,通过分布式控制技术和系统优化设计,在不同的时段和路段实现智能调光以降低功率,从而进一步减少了整个系统的能耗。   本文分析了电子镇流器分布式控制系统中涉及的一些关键技术,包括电子镇流器的设计、分布式控制系统结构设计和通信链路的实现,并在此基础上设计了一个完整的分布式路灯控制系统。本文设计的分布式路灯控制系统的通信分为管理层和现场层两个层次。现场层通信在现场节点和主节点间进行,采用LonWorks技术,以电力线为通信介质,减少了布线成本;并且采用双载波BPSK调制技术,实现通信信号在电力线上的可靠传输。而管理层通信在PC主机和主节点间进行,采用主从方式,主节点通过GPRS或Internet接入主机。管理层和现场层都采用自定义上层协议,并使用兼容的数据帧格式,方便数据的传输。本文的另一个重点是HID灯电子镇流器的设计。在分析比较了现有关键技术的基础上,设计了数字调光电子镇流器。该电子镇流器采用两级拓扑结构,前级为PFC电路,后级为半桥逆变串并联谐振电路。而且采用模数混合控制方式,模拟控制保证电子镇流器的可靠工作,而数字控制则主要增加控制的灵活性,并为分布式控制提供通信接口。
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