高压钠灯(HPSL)电子镇流器的制作.docx
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1、高压钠灯(HPS1.)电子镇流器的制作高压钠灯(HPS1.)是高强度放电灯(HID1.HighIntensityDiScharge1.amp)中的种,因其具有极好的光效(80MoIm/2和合适的光波长,而被广泛用丁户外照明,如广场,道路、码头等但是,传统的电感式的镇流器存在功率因数低和自身损耗大的缺点。大量低功率因数电器的使用,对电网造成谐波污染,不但增加了供发电设备的负荷,使供发电设施得不到充分利用,而且严戊影响其它用电设备的正常运行。绿色照明事业在世界范围的蓬勃发展,推进了电子镇流器的广泛使用.电子镇潦那不但可以做到很高的功率因数(接近D,而具有显著的节能效果,而且还能在很宽的电压范用内点
2、灯工作,很好地解决了电感式镇流器的缺点。因为,HPS1.的功率相对于荧光灯大得多,用呈也极大,所以,HPS1.电子镇流器的开发应用,具有更加深远的意义.1对高压纳灯电子慎流器的要求川,S1.电子钝流器因使用场所和其本身的特性,要求较为严格。它的基本要求是:1)较高的功率因数(0.99);2)适应温度范圉-2050C,且防雨雪:3)输出到灯的功率必须恒定;4)为防电极极化,灯的电流必须是交流,而且须防声共振:5)必须有2.54kV的点灯触发电压,灯点亮后高压须消除,不影响灯的正常工作:6)较高的功率(一般人行道为75W,道路为250W,广场为400W,最高达1000W);7)对各种故障(灯短路、
3、灯开路或无灯、弧光不正常、灯过压、灯过流以及电路本身的故障)的识别及保护功能完善。2方案的选择能够实现上述基本功能的方法有好多种,虽然许多厂商竞相研制生产,但能做到实用较为困难,因为,简单的电路难以满足要求,亘杂的电路成本昂贵.通过对HPS1.电子钝流器的大量研究,本文介绍采用美国UN1TR0D公司专门为HID1.I制济设计的专用芯片一一ICC2305制作的250W镇流器,其基本的框图如图1所示。它主要由功率因数校正(PFC)电路、UCC2305控制电路、触发电路和辅助电源4部分组成,电路较为简单。2.1功率因数校正实现功率因数校正的方法很多,本案选择UC3854B作为控制芯片,建立了固定频率
4、平均电流型有源功率因数校正电路,如图2所示.在图2中,整潦桥B1.、储能电感1.1、功率开关器件S1、升压二极管D1.、输出泄波电容CI和电流取样电阻R1.组成了PFC主电路。跟UC3854一样,UC3854B提供了有源功率因数校正的全部功能,这些功能包括电压放大器、携拉乘法/除法器、电流放火器和固定频率PwM,另外,还含有功率VoSFET栅极驱动器、7.5V基准电压、总线预测罂、加我赋能用勰、低电压M器和过流比较器等.平均电流模式的控制使正弦化线电流梗定、低失Vi而不象峰值电潦控制需要斜率补偿。交流I76264Y输入电压经B1.整流成为100Hz的正弦半波电压,为了迫使线电流跟陨电压变化,U
5、C3854B的脚6经R5引入这个正弦半波线电压取样,内部乘法器将此信号(设为B)与输出电压放大器的输出(设为A)相乘,产生电流控制环的基准信号。同时正弦半波电压又经由R2,R3,C3,R4和C4组成的分压电路产生与线电压的均方根值成正比的电压值,这个电压送到UC3854B的脚8,在其乘法器中平方(此值设为C).乘法器将实际线电流与电压放大器输出的乘积除以线电质的均方极值的平方,即乘法罂的输出IM=AB/C。脚8的输入可对线电压的变化作出补偿,使PFC能够在85255V的输入电压范围内工作.R1.是线电流取样电阻,它的负端与乘法器的输出一起接到电流放大器的正向端,正端接到电流放大涔的反向端。该电
6、流放大器有较高的低频增益,但控制环路的带宽很大,使线电流跟随线电压变化成为可能。UC3854B相比于UC3854,提供了一个宽的带宽、低偏置的电流放大器、具有快速响应的“能使”比较器、判断基准好坏的比较器以及一个改进的乘法器/除法涔,低电压保护改为10V,启动电压为10.5V,而不再是IC3854的16V,启动电流更低。由于这方面的资料和文献极多,本文不再作更详细的叙述和计算表达。电路中主要元器件BI为4V600Y整流桥,1.I=I.2mH,S1.为IRFP840,D1.为MURO86。2.2UCC2305控制器KC2305集成了控制和驱动HID1.所有的功能需要,它适用于金属卤素灯(如汽车大
7、灯、放映机灯等)、高压汞灯和高压钠灯等高强度放电灯控制器的驱动和控制。它包含一个完全的电潦模式脉宽调制器、一个灯功率调节器、灯温补偿器和所有故障保护。UCC2305的内部结构和功能如图3所示。其单端驱动脚19(RUXOUT)可驱动正激式、反激式、升压式、降压式等不同类型的电路。主输出脚9(QoUT)和脚15(QOUT)采用大电流推拉电路,可以驱动半桥和全桥电路。桥路输出采用低频交流,UCC2305内置分频器将单端骈动的频率(一般取100kHZ)除以512,得到195HZ的低频,因此消除了声共振。声共振是HID1.在高频电源性电时出现的放电电弧不稳的现第,其机理是灯管内压力波的脉动从管内壁反射回
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