数字式的金卤灯电子镇流器研究与设计

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由于全球不可再生能源逐渐短缺,节约能源已经成为全球工业发展的不可忽视的一项工程。金卤灯(金属卤化物灯)由于其显色性优秀、高光效、使用寿命长久等特点在照明领域中占据了重要的地位。因此,近年来金卤灯电子镇流器的研发也成为了热点。电子镇流器由于其节能、高效等优点将成为市场主流。本文首先分析了目前市场上现有的电感式镇流器和模拟控制的电子镇流器存在的问题,提出数字化电子镇流器的解决方案。根据金卤灯的启动特性和数字控制的需求,主电路选用经典的三级式结构,第一级为有源功率因数校正(APFC)电路,第二级为BUCK功率控制电路,第三级为低频方波全桥逆变电路。再次,根据金卤灯的非线性负阻性的负载特性,设计数字化程序控制流程。采用分段的控制的策略;包括启动过程的软启动方案,减小启动电流;过渡过程的分段恒功率控制;稳态过程中的恒功率控制。运用PI算法,实现从启动到稳态的全程数字化控制。实现电子镇流器和不同金卤灯都能够匹配工作,同时具有异常保护等功能。最后,研制出了70W高PF数字控制的金卤灯电子镇流器样机,并给出了样机的测试数据,验证了本文所采取的设计方案的合理性。
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