新聞中心

EEPW首頁(yè) > 光電顯示 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于STC12C5410AD單片機(jī)控制的恒功率金鹵燈電子鎮(zhèn)流器

基于STC12C5410AD單片機(jī)控制的恒功率金鹵燈電子鎮(zhèn)流器

作者: 時(shí)間:2009-03-25 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

0 引言

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/169526.htm

金屬鹵化物燈 (MHL) 作為高壓氣體放電燈 (HID) 的典型代表,以其高光效、高顯色性、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而被稱為最理想的光源之一。而作為一種氣體放電燈,具有負(fù)阻特性,所以必須使用來(lái)保證其穩(wěn)定工作。目前相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域中研究最為廣泛的是,與傳統(tǒng)的電感式相比,式鎮(zhèn)流器體積更小、重量更輕、效率更高且能有效消除工作噪音。制約式鎮(zhèn)流器發(fā)展的主要問題在于其復(fù)雜。模擬器件的電路結(jié)構(gòu)將十分繁雜,成本較高且穩(wěn)定性不能得到保證。而由于電路可以簡(jiǎn)化電子式鎮(zhèn)流器的結(jié)構(gòu)并顯著提高其性能。本文介紹了一種 STC 控制的三級(jí)式恒電子鎮(zhèn)流器,詳細(xì)分析了其控制策略并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件流程及硬件控制電路。

1 電子式鎮(zhèn)流器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

目前相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)提出了多種電子鎮(zhèn)流器的控制思想,其共同點(diǎn)是尋求在保證穩(wěn)定工作的同時(shí),避免聲諧振現(xiàn)象的發(fā)生。聲諧振現(xiàn)象是指 HID 燈在高頻工作時(shí)出現(xiàn)電弧不穩(wěn)定現(xiàn)象,其會(huì)嚴(yán)重影響燈具的照明效果,甚至可能導(dǎo)致燈具的損毀。為了避免聲諧振,必須調(diào)節(jié)燈的工作頻率以使其遠(yuǎn)離聲諧振頻帶。實(shí)踐表明,低頻方波驅(qū)動(dòng)金鹵燈的方案是消除聲諧振現(xiàn)象最有效的解決方法。

低頻方波驅(qū)動(dòng)金鹵燈方案應(yīng)用最為廣泛的是三級(jí)式電子鎮(zhèn)流器,其基本構(gòu)成如圖 1 所示。第一級(jí)因數(shù)校正電路 ( 即 APFC 電路 ) ,可在減小電流諧波,提高因數(shù)的同時(shí),為其后的功率控制級(jí)電路提供恒定的直流母線電壓。本設(shè)計(jì)采用 Boost 電路結(jié)構(gòu)形式來(lái)提供較高的母線電壓,以利于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)金鹵燈的高壓點(diǎn)火脈沖。第二級(jí)功率控制電路為 Buck 電路,用于實(shí)現(xiàn)金鹵燈的穩(wěn)態(tài)控制,主要是指恒功率控制。所謂的恒功率控制就是保證金鹵燈在正常工作時(shí),輸出功率保持不變。恒功率下金鹵燈的光輸出及相關(guān)色溫指數(shù)均會(huì)十分穩(wěn)定,不僅可以保證照明質(zhì)量,同時(shí)也可以延長(zhǎng)金鹵燈的使用壽命。在穩(wěn)態(tài)工作時(shí), Buck 電路會(huì)將金鹵燈工作電流調(diào)整為一穩(wěn)定值,同時(shí), APFC 電路會(huì)輸出恒定直流母線電壓,從而實(shí)現(xiàn)金鹵燈的恒功率控制。第三級(jí)電路為全橋逆變電路,它可將 Buck 電路的輸出電壓逆變?yōu)榈皖l方波來(lái)驅(qū)動(dòng) HID 燈,從而避免聲諧振現(xiàn)象的發(fā)生。金鹵燈的啟動(dòng)需要通過高壓脈沖點(diǎn)火來(lái)實(shí)現(xiàn),圖 1 中的點(diǎn)火電路主要利用 LC 諧振的方式來(lái)產(chǎn)生高達(dá)數(shù)千伏的高壓脈沖,從而完成金鹵燈的啟動(dòng)。圖 1 中的控制與保護(hù)電路的功能主要是完成金鹵燈的啟動(dòng)控制以及金鹵燈穩(wěn)定工作時(shí)的監(jiān)測(cè)和保護(hù),確保整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 金鹵燈控制策略及軟件程序流程
金鹵燈的啟動(dòng)過程通常比較復(fù)雜,啟動(dòng)過程中的伏安特性曲線如圖 2 所示。為了簡(jiǎn)化控制,設(shè)計(jì)時(shí)可采用分段匹配金鹵燈負(fù)載特性的線性控制策略,即將啟動(dòng)過程及穩(wěn)態(tài)運(yùn)行整體分為高壓觸發(fā)、過渡階段、恒功率運(yùn)行三個(gè)階段進(jìn)行相應(yīng)的控制,其控制策略的程序流程如圖 3 所示。

電子鎮(zhèn)流器相關(guān)文章:電子鎮(zhèn)流器工作原理


電子鎮(zhèn)流器相關(guān)文章:




評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉