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1、第46卷第2期電力電子技術(shù)Vo1．46，No．22012年2月PowerElectronicsFebruary2012大功率HID燈電子鎮(zhèn)流器主電路優(yōu)化設(shè)計(jì)張健，朱忠尼，宋慶國(guó)，王榮(空軍雷達(dá)學(xué)院，湖北武漢430019)摘要：在雙Buck逆變器的實(shí)際應(yīng)用中，電感電流會(huì)存在很小的反向電流，因此大功率高壓氣體放電(HID)燈電子鎮(zhèn)流器的開(kāi)通損耗非常大，嚴(yán)重降低了系統(tǒng)可靠性。這里采用半橋雙Buck準(zhǔn)方波諧振變換器作為大功率HID燈電子鎮(zhèn)流器的功率主電路。該變換器不僅無(wú)需設(shè)置死區(qū)時(shí)間，消除了輸出波形畸變的問(wèn)題，而且可實(shí)現(xiàn)所
2、有開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通，降低電子鎮(zhèn)流器的開(kāi)通損耗。詳細(xì)分析了電路各模態(tài)的工作過(guò)程。給出了零電壓開(kāi)通的約束條件和主要參數(shù)的計(jì)算，最后通過(guò)PSIM軟件仿真和1kW電子鎮(zhèn)流器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論的正確性。關(guān)鍵詞：鎮(zhèn)流器；高壓氣體放電燈；零電壓中圖分類號(hào)：TM923．61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—100X(2012)02—0025—02OptimizationofMainCircuitforHigh-powerHII)LampsElectronicBallastZHANGJian，ZHUZhong—ni，SONGQing
3、—guo，WANGRong(A／rForceRadarAcademy，Wuhan430019，China)Abstract：Inthepracticalapplicationsofdual-Buckinve~er，inductancecurrentissmallreversecurrent．Soopeninglossofhi．gh-powerhishintensitydischarge(HID)lampselectronicballastisverylarge，andthesystemreliabilityisse
4、verelyreduced．Half-bridgedual-Buckquasiresonantconve~erasthepowermaincircuitofhigh-powerHIDlampselectronicballastisadopted．Theconverterdoesnotneedtosetthedeadtime，anditalsocalleliminatetheoutputwaveformdistortionproblemsandachieveallswitchesofzero-voltageopen．
5、Detailedanalysisofthecircuitduringeachmodeofwork，theconstraintconditionofzero-voltageopenandthemainparameterscalculationaregiven．Finally，thePSIMsoftwaresimulationandexperimentalresul~of1kWelectronicballastaregiventoverifythetheoreticalcorrectness．Keywords：ball
6、ast；high—powerhighintensitydischargelamp；zerovokage1引言在實(shí)際應(yīng)用中，由于功率開(kāi)關(guān)管結(jié)電容和反向體二極管的存在。電感電流存在很小的反向電流。逆變電路是電子鎮(zhèn)流器的核心部分，其性能結(jié)合半橋雙Buck電路的結(jié)構(gòu)和控制特點(diǎn)，在充的好壞直接決定了電子鎮(zhèn)流器整體工作特性。在分考慮功率管寄生參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了半橋雙中小功率電子鎮(zhèn)流器中．開(kāi)關(guān)管的損耗主要是開(kāi)Buck準(zhǔn)方波諧振功率變換器，既實(shí)現(xiàn)了零電壓開(kāi)通和關(guān)斷損耗．而在大功率電子鎮(zhèn)流器中，主要是通．又不會(huì)增加開(kāi)關(guān)器件的電壓應(yīng)
7、力。開(kāi)通損耗。由于逆變電路功率開(kāi)關(guān)管漏源極間電壓變化非?？欤潴w二極管反向恢復(fù)特性引起的2電路拓?fù)浼肮ぷ髟頁(yè)p耗很大。因此有必要采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)降低損耗，2．1工作模態(tài)分析提高鎮(zhèn)流器可靠性。圖1為零電壓半橋雙Buck結(jié)構(gòu)。它在半橋雙為保證HID燈不發(fā)生聲諧振現(xiàn)象，實(shí)用的解決Buck電路【¨】的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)?？紤]了功率管方法是使鎮(zhèn)流器工作在低頻方波模式下。對(duì)于半寄生參數(shù)，增加了一個(gè)濾波電容，使得電路具有對(duì)橋雙Buck逆變器而言，使用加入輔助諧振網(wǎng)絡(luò)或稱性。開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低頻疊加高頻信號(hào)【41。輔助開(kāi)關(guān)的軟開(kāi)關(guān)電路
8、必須保證不改變?cè)须娐方Y(jié)構(gòu)的對(duì)稱性。否則將無(wú)法輸出對(duì)稱的方波電壓。文獻(xiàn)【1]認(rèn)為，在假設(shè)電路中開(kāi)關(guān)均為理想開(kāi)關(guān)的前提下．由于雙Buck電路的運(yùn)行特性。電感電流較小時(shí)會(huì)斷續(xù)。但電感電流只能是單向的。圖1零電壓半橋雙Buck結(jié)構(gòu)定稿日期：2011一O8—08由于半橋雙Buck功率變換器的電路結(jié)構(gòu)和作者簡(jiǎn)介：張健(1988一)，男，安徽阜陽(yáng)人，碩士研究生，研工作模
