基于调光电子镇流器的港口照明节能研究

【摘要】： 改革开放以来,随着港口吞吐量的持续攀升,港口照明用电量也持续攀升,港区照明已经成为港口电力的重要组成部分,港区照明节能已经成为一种趋势。高压钠灯(HPS灯)因其在光效、寿命、光色、光穿透性等方面的优点而被广泛应用于港口堆场以及道路,但是与之匹配的电感镇流器存在着功率因数低、功耗大、体积大等缺点,并且无法实现远程监控和调光功能,已经无法满足对照明设备的绿色、节能要求。所以设计具有高功率因数、高光效、可调光等优点的电子镇流器已经成为高压钠灯照明系统的趋势,本文基于此而开展研究设计工作。 本文对高压钠灯的工作原理以及电气特性做了简要介绍了,给出了电子镇流器的发展现状以及趋势,分析比较了电子镇流器相对于电感镇流器的优越性。本文研究的可调光电子镇流器主要采用由有源功率因数校正电路和逆变谐振电路组成的结构,并且能够较好的实现启动、稳态工作、远程调光控制、故障保护等功能。 高压钠灯的启动是电子镇流器研究的一个关键,本文对比常用的高压钠灯的启动方法,选择适合大功率高压钠灯启动的脉冲变压器启动方式,实现对高压钠灯提供一瞬时上千伏的高压脉冲,从而完成灯的触发启动。 使用有源功率因数校正技术的电子镇流器对于抑制电网电流谐波和提高功率因数是非常有效的,本文分析了临界导电模式Boost型功率因数校正电路的电路结构及其工作原理,给出了其电路参数的设计方法。 声共振现象是高强度气体放电灯高频工作的特有现象,论文阐述了有关高压钠灯声共振的情况与声共振现象的产生机理及几种解决声共振的方法,比较并采用在高频驱动中加入低频频率调制的方法来解决声共振。 照明系统的网络化管理是今后发展的趋势。本文研究电子镇流器调光方法,设计本电路的调光方法,并结合远程通信功能,借助现代通信技术,设计了基于RS-485总线通信模式的电子镇流器系统,实现了对高压钠灯的远程监控。 【关键词】：高压钠灯 电子镇流器 调光 有源功率因数校正
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM923.61;U653.95
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题研究的背景9-11
• 1.2 高压钠灯11-14
• 1.2.1 常用点光源的分类11-12
• 1.2.2 高压钠灯的原理和启动过程12-13
• 1.2.3 高压钠灯的电气特性13-14
• 1.3 高压钠灯电子整流器的概况14-18
• 1.3.1 镇流器的种类14-15
• 1.3.2 电子镇流器的发展与现状15-16
• 1.3.3 电子镇流器的发展趋势16-17
• 1.3.4 高压钠灯对电子镇流器的要求17-18
• 1.4 本课题的意义和主要工作18-19
• 第2章 调光型电子镇流器的系统结构19-26
• 2.1 电子镇流器的基本结构19
• 2.2 EMI滤波电路19-20
• 2.3 功率校正电路20-21
• 2.4 逆变电路21-22
• 2.5 谐振电路22-25
• 2.6 智能网络通信接口25
• 2.7 本章小结25-26
• 第3章 电子镇流器的关键技术26-40
• 3.1 高压钠灯的启动方法研究26-30
• 3.1.1 半桥LCC谐振变换器的设计26-28
• 3.1.2 脉冲变压器启动方式28-30
• 3.2 声共振问题的研究30-34
• 3.2.1 声共振的成因30-31
• 3.2.2 声谐振现象的解决方法31-34
• 3.3 功率因数校正技术研究34-39
• 3.3.1 功率因数校正的基本原理35-37
• 3.3.2 功率因数校正控制方法37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 电子镇流器的设计40-51
• 4.1 EMI滤波电路和整流电路40
• 4.2 有源功率因数校正电路40-45
• 4.2.1 工作原理分析40-43
• 4.2.2 电流正弦化分析43-44
• 4.2.3 功率校正电路主要参数的设计44-45
• 4.3 主逆变电路设计45-49
• 4.3.1 逆变电路原理45-48
• 4.3.2 逆变电路参数设计48-49
• 4.4 辅助隔离电源设计49-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第5章 调光型电子镇流器的设计51-66
• 5.1 电子镇流器的调光方法51-54
• 5.1.1 调频调光法52-53
• 5.1.2 调压调光法53
• 5.1.3 调占空比调光法53-54
• 5.2 调频调光系统的实现54-59
• 5.2.1 调光原理54-56
• 5.2.2 工作原理56-59
• 5.3 智能网络控制系统59-63
• 5.3.1 调光控制芯片IR2159260-62
• 5.3.2 RS-485总线模式系统62-63
• 5.4 调光软件设计63-65
• 5.5 本章小结65-66
• 第6章 总结与展望66-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文71

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