金卤灯电子镇流器的电路仿真、优化与实现

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作为一种新型绿色照明光源,金卤灯越来越受到政府和企业的重视,但是它的负阻特性导致其必须与镇流器配套工作。传统的电感式镇流器不仅体积大,而且会产生噪声并使灯发生频闪效应,使其日益不能满足人们对优质照明的需求。电子镇流器因其能够克服电感式镇流器的缺点,提高镇流器的能效和实现智能控制,从而成为一种必然趋势。本文使用专用控制芯片作为驱动电路,设计了用于驱动金卤灯的电子镇流器。  本文首先研究了金卤灯和电子镇流器关键技术问题,为金卤灯电子镇流器的设计提供了理论基础。随后,对自主研发的专用控制芯片进行了建模,并基于所建模型,完成了金卤灯电子镇流器的设计与仿真分析。最后,通过电路仿真对已设计的电子镇流器进行了优化,包括:为了消除声谐振现象,设计了附加电路,实现驱动频率的扫描;为了提高谐振式点火方式启动金卤灯的可靠性,提出了在谐振式点火电路的基础上进行频率扫描的改进方法,和谐振电路附加脉冲点火电路的点火方式;为了在设计阶段确保电子镇流器在生产过程中的质量和可靠性,采用鲁棒性设计方法设计了电路,通过敏感度分析和参数分析对元器件参数进行了优化设置。  本文中使用专用控制芯片实现了20W和50W金卤灯电子镇流器样板的设计。测试表明,它们启动金卤灯的效果良好,能够抑制了金卤灯声谐振现象的产生,并且50W金卤灯电子镇流器的功率因数可以达到0.98以上。与其他同类产品相比,本文设计的电子镇流器具有所用元器件少,成本低,体积小等优势。目前,这两款产品已经在工厂中进行了小批量的生产。
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