大功率HID燈鎮(zhèn)流裝置試驗(yàn)平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)日益受到人們的關(guān)注，在照明領(lǐng)域，“綠色照明計(jì)劃”在全球范圍內(nèi)被廣泛推廣，已經(jīng)取得良好效果。高氣壓強(qiáng)度放電(High-Intensity-Discharge，以后簡(jiǎn)稱HID)燈，由于具有光效高，壽命長(zhǎng)，汞含量小等特點(diǎn)，具備良好的節(jié)能與環(huán)保特性，使其在家庭與商業(yè)照明領(lǐng)域受到了越來(lái)越多的關(guān)注。然而HID燈具有負(fù)增量阻抗特性，不能直接與電網(wǎng)相連，需要特殊的燈電源——鎮(zhèn)流裝置(簡(jiǎn)稱為鎮(zhèn)流器)才能使其穩(wěn)定工作。為了

2、提高HID燈的光源性能，設(shè)計(jì)性能更為優(yōu)越的燈電源是有效的方法之一。HID燈用鎮(zhèn)流器的高頻化，功率密度的提升是目前研究的重點(diǎn)，但HID燈在高頻工作時(shí)也誘發(fā)了新的問(wèn)題，如聲共振現(xiàn)象。 為了研究在高頻功率信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)HID燈所表現(xiàn)出的電氣特性，光源特質(zhì)，燈在高頻工作時(shí)所產(chǎn)生的現(xiàn)象及現(xiàn)象的影響，需要設(shè)計(jì)一套HID燈的實(shí)驗(yàn)及觀測(cè)平臺(tái)。主要工作包括以下幾個(gè)方面： (1)利用氣體放電理論對(duì)HID燈的工作原理進(jìn)行深入分析，設(shè)計(jì)出一套合理的燈控制策

3、略。 (2)結(jié)合控制策略，采用諧振逆變技術(shù)，成功設(shè)計(jì)出了1000W的HID燈用高頻電子鎮(zhèn)流器。 (3)為了便于對(duì)燈運(yùn)行時(shí)的燈電壓、電流以及燈的弧光狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，我們?cè)O(shè)計(jì)了燈工作特性的觀測(cè)裝置，即電氣參數(shù)測(cè)量裝置及弧光成像裝置。 在大功率高頻電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)中，采用了Pspice仿真的設(shè)計(jì)方法，并用實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明仿真設(shè)計(jì)方法的正確性與可行性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示了鎮(zhèn)流器性能的優(yōu)越性，在大功率高頻電子鎮(zhèn)流器的分析、設(shè)計(jì)方面具有良好的參考價(jià)

4、值。本文所設(shè)計(jì)的電氣參數(shù)測(cè)量裝置由電流、電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集組成，采樣網(wǎng)絡(luò)具有通頻帶寬、采樣精度高、采樣速率快和電氣隔離性能好等優(yōu)點(diǎn)?；」獬上裱b置采用紅外成像技術(shù)和對(duì)目標(biāo)無(wú)損害的非接觸、被動(dòng)遙測(cè)方式，配合電氣參數(shù)測(cè)量裝置，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，對(duì)HID燈電流、電壓等電氣參數(shù)及弧光狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)、記錄，通過(guò)對(duì)比與分析，使我們可以清晰地了解HID燈在不同工作狀況下的電氣特性與物理特性。 本課題的所設(shè)計(jì)出的大功率HID燈鎮(zhèn)