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1、第44卷第4期電力電子技術(shù)Vo1．44．No．42010年4月PowerElectronicsApril，2010模數(shù)混合控制HID恒功率電子鎮(zhèn)流器的研究蒲道杰，張興(合肥工業(yè)大學(xué)，安徽合肥230009)摘要：根據(jù)高壓氣體放電燈的特性，研制了一種高性能模數(shù)混合控制的高壓氣體放電(HID)燈恒功率電子鎮(zhèn)流器，分析了電路的結(jié)構(gòu)、原理和控制思想。該鎮(zhèn)流器采用“功率岡數(shù)校正+Buck+逆變器”的經(jīng)典3級(jí)結(jié)構(gòu)，具有輸入電壓范寬、抗負(fù)載波動(dòng)能力強(qiáng)、可靠性高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。PFC部分采用臨界連續(xù)電流控制模式，可實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)和恒定的輸出電壓。Buck降壓部分采用一種新穎的平
2、均電流外環(huán)、峰值電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制策略．可獲得寬大范圍的恒功率特性。逆變電路以ATtiny13V為控制核心．提供低頻逆變、高壓諧振點(diǎn)火、開路和短路保護(hù)等功能。關(guān)鍵詞：鎮(zhèn)流器；高壓氣體放電；恒功率；模數(shù)混合控制中圖分類號(hào)：TM923．61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—100X(2010)04—0063—03ResearchofConstantPowerElectronicBallastforHIDLampBasedonDigitalandAnalogHybridControlPUDao—lie，ZHANGXing(HefeiUniversityofTechn
3、ology，Hefei230009，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicofhighintensitydischarge(HID)lamp，ahighperformanceHIDconstantpowerelectronicballastbasedondigitalandanaloghybridcontrolisdeveloped，thecircuitstructure，theoryandcontrolmethodareanalyzed．Theelectronicballastadoptsthe“PFC+Buck
4、+Inve~er”conventionalthreestagestructure．whichhasthechar—acteristicsofwideinputvoltage，strongabilityfresistingtheloadfluctuation，highreliabilityandlonglife．ThePFCpartadoptsthecriticalcontiniouscurrentcontrolmodetorealizeunitpowerfactorandconstantoutputvoltage．TheBuckcircuitadoptsdoub
5、leclosed—loopcontrolpolicyofaveragecurrentexternalring，andpeakcurrentinternalring，couldob—tainextensivenessconstantpowercharacteristic，invertercircuitusesATiny13Vascontrolcore，andsupplieslowfrequen—cyinversion，highvoltageresonancepointigniting，opencircuitandshort—circuitprotections，e
6、tc．Keywords：ballast；highintensitydischarge；constantpower；digitalandanaloghybridcontrol1引言對(duì)整個(gè)鎮(zhèn)流器的恒功率控制、諧振啟動(dòng)、故障保護(hù)等高強(qiáng)度氣體放電(HID)燈屬于第3代氣體放電加以優(yōu)化，使其控制方法最為簡(jiǎn)單可靠。燈光源．如高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。相比較高壓2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及原理分析汞燈。HID燈光效高，顯色性好，平均壽命達(dá)5000～如圖1所示，220V市電經(jīng)電磁干擾濾波、全橋20000h。廣泛用于道路、場(chǎng)館、大型照明工程等。是整流、有源功率因數(shù)校正(PFC)后成為平均值約
7、為我國(guó)“綠色照明工程”重點(diǎn)推廣的產(chǎn)品。400V的脈動(dòng)直流電：然后經(jīng)Buck變換器恒功率降HID燈在使用期間，燈電壓會(huì)隨著燈管的不斷壓：再經(jīng)過(guò)并聯(lián)負(fù)載諧振全橋逆變電路驅(qū)動(dòng)HID老化而升高，而傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器具有恒流特性，導(dǎo)燈。以AVR精簡(jiǎn)型單片機(jī)ATtiny13V為控制核心，致燈功率不斷增大，從而加速了燈管老化；另外，燈控制鎮(zhèn)流器實(shí)現(xiàn)諧振高壓點(diǎn)火、低頻逆變驅(qū)動(dòng)、開路功率會(huì)隨電源電壓波動(dòng)而變化，從而造成燈管色溫短路保護(hù)等功能。變化，壽命縮短_lI。使用恒功率電子鎮(zhèn)流器后，以上兩ACEMIAPFc恒功Buck牢}=：HID個(gè)問(wèn)題均得到明顯改善。對(duì)大功率HID燈電子鎮(zhèn)流
8、器的恒功率控制，傳統(tǒng)方法
