PDF《W 金 卤灯 电子镇流器 的设计》

光源与照明2007年第 l 期200W金卤灯 电子镇流器的设计 周虎郭育华 倪雨黄波西安 交通 大学 ( 西安

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3 1 ) 摘要介绍 了2

0 0 w金卤灯电子镇流器的主要电路 由有源功率因数校正和全桥转换器 以及一个 B U C K电路 ( 作为一恒流 源)组成.

此基础 上简单地研究余商灯 电子镇流器的设计 实验 中无发生故障,汪明设计是成功的. 关键词 电子镇流器 金属卤化物灯 有源功率冈数校正 全桥转换器

1 引言

2 0 世纪70年代 出现 的世界性 能源危 机,导致 许 多公 司致 力于新型 节能 电光 源及交 流 电子镇 流器 的研究. 半导体技 术的快速 发展为交流电子镇流器的研 发提供 了前提条件 .

7 0 年代末 , 荷兰飞利浦等公 司率 先研制成 功了荧光灯 交流 电子镇流器 , 这是 照明电器 发展史 卜 的一项 重大创新 . 我 国对 高频 交流电子镇流 器fHTD)的研制始于

8 0 年代中期.由于美欧国家率 先开展的绿色照明事业的蓬勃发展推进了电子镇流 器的广泛应片 = j .电子镇流器不但可以做到很高的功率 凶数 , 而具有 显著的节能效 果.而且还 能在很宽 的电 压范 同内点灯 - T作,很好地解决 了电感式镇流器 的缺 点,冈此 电子镇流器 的开发具有很深远的意义. 高强度气体放电灯包括汞灯 、 高压钠灯和金属 卤化物灯等 . 金 肉灯就是 由金属蒸气和金属 卤化物分 解物的混合物放电而发光的放电灯 ,日前由于其光效 高,色性好 , 寿命 艮等优点越来越 受到人们的青睐. H I D 灯具有非线性的电气特性, 它的很多物理性质和 灯芯 的材料 , 尺寸 等有关 系,冈而 H I D灯是一个 非线 性负载 . 总 的来说 , 我们 对电子镇流器 的基本要求 是:①能够有效地控制灯功率的输 ;

② 能够提 供足够 高 的触 发启 动 电压 , 金 卤灯 的 触发肩动 电压往往高达

3 ~

5 k V;

③ 能够 消除声共振现象 ;

④ 在HID灯出现 故 障或烧毁 时,电子镇 流器不 应当损坏 ;

⑤ 要求 电子 镇流器 有相应 的谐波 干扰 , 射频干 扰和电磁辐射等各类完善的保护 功能 .

2 电路拓扑和基本原理 本 文介 绍一 种投影 仪用200w金卤灯 用 电子镇 流器 , 采用三级 式布局.第一级是MC34262控制的 A P F C 有源功 率冈数校正 电路将该 电路 的功 率因数校 正到 l 左右 , 大大提高_ r 镇流器的功率因数 , 输出电 压400V由电解 电容 C1 稳定并输送 到逆变器. 第二级 是分别 由IR2153和IR21l1所控 制的半桥所 组成 的全 桥PWM逆 变器 , 逆变器 第一个 输 出端接到金 卤灯 的一端上,逆变器 的另一个输 出端通过一个升 压变压器 接 到金 卤灯 的另一端 .由于升压变 压器 的变 比约为

1 :

1 0 , 因此在 金 卤灯上 产生

4 0

0 0 V的瞬时脉 冲 电压 , 在此高电压下, 金卤灯内气体被迅速电离化 , 灯就点 亮了. 第 三级是 由UC3842控制的 B U C K电路 , 作为功 率可 调的恒流源.本文主要介绍 前两级 , 并 简单介绍 金 卤灯的运 行原理及其 电路结构 . 如图

1 所示 . AC 图1电路总的结构示意图

3 A P F C部分 MC

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2 是MO T O R O L A公 司推 出的一款APFC控制芯片, 采用传统的双环控制模式 , 即输入采样电 压信号与输出采样电压信号经过一个乘法器相乘后, 将结果再与输入电流信号进行 比较, 其结果通过R s 触发 器产生 P WM波,驱动开 关 管的 开通 与关 闭. 从 而使 输入电流波形 跟随输 入电压波形 , 提高 电路功率 因数 . MC