基于单片机的金卤灯电子镇流器研制

1、基于单片机的金卤灯电子镇流器研制随着科技的迅猛进展，世界自然资源也以同样的迅猛速度消耗着，节能已经成为各国科研方案中的重要项目。照明节能越来越引起人们的关注，并逐渐升高到庇护资源和环境的高度。近年来，得益于学的进展，节能型电光源配套设备也得到了快速进展。与传统的镇流器相比，镇流器自身能耗大为降低，性能参数大大提高，体积和分量大大减小，用法寿命延伸，并且充实了照明质量。金卤灯作为一种新型节能高强度放电灯，其显色性好，光色临近于太阳光，而且发光效率高，广泛应用于广场、码头、车间等室内外照明中。因此，与其配套的电子镇流器也成为近几年讨论的热点。降低金卤灯及电子镇流器的成本，缩小其体积则成为讨论的关键

2、。1 硬件设计11 金卤灯电子镇流器技术指标功率因数大于等95；畸变系数小于等于10；电流波峰系数小于等于17；用法寿命大于等于10 000 h；启动时光小于等于1 min；有过压、过流及异样状态庇护功能。12 电子镇流器的工作原理该电子镇流器的基本结构框图1所示，它主要由整流及功率因数校正电路、恒功率控制电路、高频逆变电路、点火电路及控制电路几部分构成。该电路的输入为5060 hz，220 v的工频沟通电，在电源接通而灯未点燃时，经lc谐振电路谐振后能产生3 kv以上的高压把灯点亮；而灯稳定工作以后，灯两端约为85 v，维持金卤灯的正常点燃。121 整流与功率因数校正电路本电路的整流滤波是采

3、纳桥式整流滤波电路来实现的，通过emi得到310 v的直流电压送到apfc电路。而apfc是用功率因数控制芯片l6561完成的。其2所示。apfc的基本工作原理如下：主回路的输出电压vo。和基准电压vref比较后，输入给电压误差ea，整流电压检测值vm1和误差放大器的输出电压信号verr共同加到乘法器m的输入端，乘法器m的输出作为电流反馈控制的基准信号。电流误差放大器ca的输出与电感零电流检测器(zcd)的输出作为开关管vg驱动器的输入信号，控制开关管的开通和关断，保证电感电流的峰值跟踪整流电压，从而使输入电流(电感电流的平均值)与输入电压的波形基本全都，提高输入端功率因数，降低电流畸变程度。

4、122 恒功率控制电路金卤灯在用法寿命期间，灯电压会随着灯管的不断老化而上升，而传统的电感镇流器具有恒流特性，导致灯功率不断增大，从而加速灯管老化。本文采纳了具有限流限压功能的近似恒功率控制计划，具有成本低，性能稳定的特点，在电网电压波动以及灯管老化等因素造成灯电压变幻时，均能自动实现恒功率输出。其电路原理图3所示。该电路可以将系统的功率因数提高到099以上，有效地抑制输入电源电流iin的波形失真，达到gb15144所要求的低于l级畸变指数，确保hid灯管的电流波峰系数小于17。在buck电路输入端串联接入检测rs，然后通过电阻r1举行滤波，得到平均电压信号，从l2端检测到灯的电压信号，二者经

5、过ea放大电压信号，得到的输出电压作为反馈信号经过比较强输入到控制器，pwm控制器按照输入的反馈电压信号输出一个控制信号vf来控制buck电路的开关s2的占空比。适当地挑选r1，r2，r3，就可以很好地控制输出功率po。123 全桥逆变电路镇流器中的低频方波输出是通过全桥逆变电路来实现的，4所示。全桥由4个构成，在全桥控制器的控制下，两对mos管交替导通，在稳定工作状况下输出400 hz的方波。124 启动电路由lc构成谐振启动电路。在启动前，灯相当于开路，l，c组成串联谐振电路。点灯时，利用全桥输出方波电压正负跳变时的少量高频重量，使l，c发生谐振，在c两端产生高电压将灯点燃。此启动电路点火电压的位置有利于灯启动后电弧的稳定，而当灯工作于稳态时，点火电路对灯并无影响。2 软件设计主要完成灯启动过程控制、稳态时的恒功率控制以及过压欠压和开路、短路等异样状态庇护。其主程序流程5所示。3 试验结果电路有关工作波形6所示。4 结 语基于单片机控制的金卤灯电子镇流器，能自动完成故障检测、高压点火、异样状态庇护及稳态时的恒功率控制。所设计的电子镇