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《數(shù)字控制金鹵燈電子鎮(zhèn)流器》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、摘要：本文針對(duì)模擬控制電子鎮(zhèn)流器存在的許多不足之處，提出了數(shù)字控制電子鎮(zhèn)流器的控制方法，采用PIC16F873系列單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金鹵燈的啟動(dòng)及其穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程的控制，實(shí)現(xiàn)與燈的不同階段的負(fù)載特性相匹配。介紹其工作原理，電路結(jié)構(gòu)組成，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法是可行的。關(guān)鍵詞：數(shù)字控制；金鹵燈；恒壓；恒流；恒功率ResearchondigitalcontrolstrategyofelectronicballastforMHlampZHUOshu-fang,LINguo-qing(FuzhouUniversity,F
2、uzhou350002,China)Abstract:Todealwiththeweaknessoftheanalogycontrolintheelectronicballast,anoveldigitalcontrolstrategyofelectronicballastforMHlampwithPIC16F873singlechipisproposedinthepaper,.ItcanmeettherequirementsofthecontrolofMHstartingandsteadystate,a
3、ndcanbeusedtooperateMHlampsandmakesthelampworkwell.Thecircuitoperationandtheframeworkofthecircuitaredetailed,andtheexperimentialmeasurementsareusedtoverifythetheoreticalprediction.Keywords:digitalcontrol；MHlamp；constantvoltage；constantcurrent；constantpowe
4、r1引言高強(qiáng)度氣體放電燈作為一種新型節(jié)能型電光源，因其發(fā)光效率高、顯色性好、壽命長(zhǎng)等優(yōu)良電光源性能，已得到廣泛的應(yīng)用，但由于其復(fù)雜的啟動(dòng)過(guò)程和時(shí)序控制要求，傳統(tǒng)的模擬控制往往顯得麻煩且復(fù)雜。數(shù)字控制能夠簡(jiǎn)化硬件電路，克服模擬電路中參數(shù)溫度漂移的問(wèn)題，而且控制靈活。由于金鹵燈在高頻下工作容易產(chǎn)生聲諧振現(xiàn)象，使燈電弧不穩(wěn)定，燈光閃爍，甚至熄滅，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞放電管，大大損害燈的壽命。本文采用低頻方波工作方式，即由PFC級(jí)+DC/DC級(jí)+低頻全橋DC/AC級(jí)三級(jí)電路組成，避免金鹵燈的聲諧振現(xiàn)象，采用數(shù)字控制方法，
5、實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)流器與燈的不同階段的不同負(fù)載特性相匹配。2電路組成及工作原理整個(gè)電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由以下五個(gè)部分組成：PFC級(jí)輸出400V直流電壓，作為DC/DC級(jí)的輸入電壓；DC/DC級(jí)進(jìn)行功率處理；DC/AC級(jí)實(shí)現(xiàn)直流變?yōu)榻涣鳎銶OS管的驅(qū)動(dòng)由單片機(jī)的I/O口輸出固定占空比為50％的低頻方波來(lái)實(shí)現(xiàn)；觸發(fā)器用來(lái)產(chǎn)生高壓?jiǎn)?dòng)HID燈；數(shù)字控制器用來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓，電流和功率控制以及異常狀態(tài)保護(hù)。Fig.1Systematicframeofdigitalcontrolstrategyofelectronicb
6、allast主電路由三級(jí)電路組成，第一級(jí)為PFC級(jí)，第二和第三級(jí)分別為DC/DC級(jí)和DC/AC級(jí)，其電路如圖2和圖3所示。PFC級(jí)為功率因數(shù)校正，用來(lái)減少輸入電流的諧波，提高功率因數(shù)，減少對(duì)電網(wǎng)的污染，同時(shí)還給DC/DC級(jí)提供穩(wěn)定的輸入電壓，使DC/DC級(jí)輸出的電壓不受電網(wǎng)電壓變化的影響，使燈能在較大的電網(wǎng)電壓變化范圍內(nèi)正常啟動(dòng)和工作，PFC級(jí)采用升壓型BOOSTDC/DC變換器，其輸出電壓根據(jù)電網(wǎng)最大輸出電壓而定，一般為400V。DC/DC級(jí)可實(shí)現(xiàn)功率控制，電路由ZVRTBUCK電路構(gòu)成，包括主開(kāi)關(guān)和輔
7、助開(kāi)關(guān)兩個(gè)管，通過(guò)調(diào)節(jié)電感參數(shù)，主開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)通，有效減小電路中開(kāi)關(guān)管的損耗，這一級(jí)電路采用單片機(jī)來(lái)控制，實(shí)現(xiàn)輸出的恒壓、變流和恒功率以及電路的開(kāi)路保護(hù)和短路保護(hù)。DC/AC級(jí)采用全橋電路，把DC/DC級(jí)輸出的直流電壓變?yōu)榻涣?，使燈工作在低頻方波，有效防止燈管的極化，有利于燈的正常工作，而且工作在低頻方式，有效避免金鹵燈的聲諧振現(xiàn)象，其低頻驅(qū)動(dòng)方波由單片機(jī)的I/O口產(chǎn)生。數(shù)字控制電路如圖4所示，采用28個(gè)引腳的PIC16F873系列單片機(jī)，具有三個(gè)定時(shí)器，10位AD采樣精度，尤其是具有兩個(gè)PWM口，
8、在工作頻率為39K時(shí)，其輸出精度可達(dá)9位，這樣就可以省去外圍的D/A轉(zhuǎn)換器和專(zhuān)用的PWM芯片，從而簡(jiǎn)化了硬件電路，該系列單片機(jī)引腳少，價(jià)格便宜，功能強(qiáng)，是單片機(jī)芯片中很好的選擇，其具體的參數(shù)如下表所示:控制電路中采用IR2105芯片，該芯片內(nèi)部具有一定的死區(qū)時(shí)間和隔離電路，使其輸出的驅(qū)動(dòng)波形可以直接驅(qū)動(dòng)BUCK電路的上下兩個(gè)MOS管，而簡(jiǎn)化了BUCK電路的驅(qū)動(dòng)電路，解決了BUCK電路驅(qū)動(dòng)難的問(wèn)題，簡(jiǎn)單又方便，并且該芯片的邏輯輸
