基于电流跟踪控制的高压钠灯电子镇流器研制

电源技术论文基于电流跟踪控制的高压钠灯电子镇流器研制摘要:针对高压钠灯工作特点以及工作在高频状态下的缺陷,采用电流跟踪技术,设计了一种低频高压钠灯电子镇流器,并设计了可靠的逻辑控制启动电路。最后,给出实验结果。关键词:高压钠灯;电子镇流器;闭环;电流跟踪引言高压钠灯(HPS灯)是一种性能优异的高强度气体放电灯(HID灯),其优点是光效高、寿命长、光色好,所以应用广泛。与所有的气体放电电光源一样,高压钠灯也呈负V-I特性,需要镇流器来抑制灯电流,而且启动时需要3~4kV的气体击穿电压。传统的电感镇流器体积大,功率因数低(只能达到0.3~0.4),而且对电网电压波动的适应能力不强,所以,研制性价比较高的电子镇流器以取代电感镇流器是大势所趋。现已研制的高压钠灯电子镇流器大都是高频电子镇流器,在高频状态下,高压钠灯容易熄弧,并存在声共振问题。为避免声共振,工作频率需要时刻围绕中心频率上下变化,但这给控制造成不小的困难,为此本文提出了一种基于电流跟踪控制的低频电子镇流器。1控制原理与电路分析电路原理框图如图1所示。主电路分为两级,第一级为整流及APFC(有源功率因数校正电路),第二级为逆变电路。可以看出,电子镇流器实质上是一个典型的AC/DC/AC变换电路。1.1整流及APFC二极管不控整流的输入电压虽然是正弦的,但输入电流却严重畸变,大量使用会给电网造成严重危害。同时输入电流谐波生成的噪声也会影响电路运行。APFC能使电路输入功率因数提高到0.95以上;输入电流基本为正弦波,谐波含量大大减少。这里采用UC3854控制的Boost电路作为APFC电路(图2)。UC3854是美国Unitrode公司生产的高功率因数校正芯片,此芯片采用电压电流双闭环控制,电流内环使用平均电流模式控制。电压检测信号和同步信