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随着经济的发展,能源节约与环境保护日益受到人们的关注,在照明领域,“绿色照明计划”在全球范围内被广泛推广,已经取得良好效果。高气压强度放电(High-Intensity-Discharge,以后简称HID)灯,由于具有光效高,寿命长,汞含量小等特点,具备良好的节能与环保特性,使其在家庭与商业照明领域受到了越来越多的关注。然而HID灯具有负增量阻抗特性,不能直接与电网相连,需要特殊的灯电源——镇流装置(简称为镇流器)才能使其稳定工作。为了提高HID灯的光源性能,设计性能更为优越的灯电源是有效的方法之一。HID灯用镇流器的高频化,功率密度的提升是目前研究的重点,但HID灯在高频工作时也诱发了新的问题,如声共振现象。为了研究在高频功率信号驱动时HID灯所表现出的电气特性,光源特质,灯在高频工作时所产生的现象及现象的影响,需要设计一套HID灯的实验及观测平台。主要工作包括以下几个方面:(1)利用气体放电理论对HID灯的工作原理进行深入分析,设计出一套合理的灯控制策略。(2)结合控制策略,采用谐振逆变技术,成功设计出了1000W的HID灯用高频电子镇流器。(3)为了便于对灯运行时的灯电压、电流以及灯的弧光状态进行实时观测,我们设计了灯工作特性的观测装置,即电气参数测量装置及弧光成像装置。在大功率高频电子镇流器的设计中,采用了Pspice仿真的设计方法,并用实验结果表明仿真设计方法的正确性与可行性。实验数据显示了镇流器性能的优越性,在大功率高频电子镇流器的分析、设计方面具有良好的参考价值。本文所设计的电气参数测量装置由电流、电压采样网络和数据采集组成,采样网络具有通频带宽、采样精度高、采样速率快和电气隔离性能好等优点。弧光成像装置采用红外成像技术和对目标无损害的非接触、被动遥测方式,配合电气参数测量装置,利用计算机强大的数据运算能力,对HID灯电流、电压等电气参数及弧光状态进行实时观测、记录,通过对比与分析,使我们可以清晰地了解HID灯在不同工作状况下的电气特性与物理特性。本课题的所设计出的大功率HID灯镇流装置试验平台,电气特性良好,能很好的为HID灯特性研究服务,并能为HID灯用高频电子镇流器的设计提供有效的帮助。该论文的研究工作受到了北京市自然科学基金资助,项目名称:带有非线性-时变负载高频开关谐振变换器稳定性的研究,项目编号:4052011。