绿色照明工程要求选用效率高,寿命长,安全和安稳性很高的照明电器产品。直流供电照明大范围的运用在车船照明、风力发电照明、太阳能照明、活动摊贩照明、停电应急照明、安全照明等方面。低压钠灯光效可达210lm/W,是现在光效最高的气体放电灯,具有很强的单色性。功率小于35W的低压钠灯首要用在光谱仪器中作为单色光源。35W以上低压钠灯大多数都用在照明或信号灯。在此针对110V直流电压选用升压变换器和半桥LCC逆变器规划了55W低压钠灯电子镇流器(Electronic Ballast,简称EB),并使用单片机完成了维护和安稳输出功率等功能。

  图1示出110V直流供电的EB结构框图。在主电路中,直流电压通过Boost电路升压到350V,再通过半桥逆变,最终在LCC结构的负载匹配网络两头发生高频方波,然后驱动灯。操控电路中包含操控电源电路、Boost操控电路、半桥操控电路、检测电路和驱动电路。

  图2示出主电路拓扑结构图。其间Boost变换器作业在电感电流接连作业状况。在该状况下,输入电流纹波随电感L1的增大而减小。

  当开关管VQ1导通时,电感电流iL流过电感线未饱满之前,电流线性添加,电能以磁能的方式储存在电感线放电,RLoad上流过电流Io,RLoad两头为输出电压Uo,极性上正下负。由于开关管导通,二极管阳极接电源US的负极,二极管接受反向电压,所以电容不能通过开关管放电,其作业状况见图3a。

  当VQ1关断时,L1两头的电压极性改动,以坚持iL不变。这样电感中变成一个输出电压为UL的电压源与US串联向负载供电,其作业状况见图3b。图3c为iL接连时各点的电压电流波形。在iL接连的作业状况,开关周期Ts最终时间的电流值Ia,便是下一个Ts周期中iL的开端值。可是,假如电感量太小,电流线性下降快,即在电感中能量释放完时,没有到达晶体管从头导通的时间,这样就出现了电感电流的断续作业状况。图4示出半桥LCC作业状况及要害点波形。

  当电路出现理性时,电流滞后于电压。设在作业进程I时,VQ3截止,VQ2导通,电源向负载供电,负载电压电流正向添加。由于电流滞后电压,当VQ2关断后进入作业进程Ⅱ,电流仍将坚持正向活动,正向电流在VQ3的反向并联二极管中续流,直到电流减小到零,在反向续流进程中,VQ3现已导通,由于二极管的电压箝位效果,VQ3是零电压注册。在VQ2截止,VQ3导通的作业进程Ⅲ中,电流反向增大,直到当VQ3关断后进入作业进程Ⅳ,VQ2的反向并联二极管续流。直到电流减小到零。同样在反向续流进程中,VQ2现已导通,由于二极管的电压箝位效果,VQ2也是零电压注册。

  在气体放电灯的发动阶段,半桥LCC谐振变换器必定要能在灯的电极间供给满足高的发动电压,击穿弧隙,电离弧管内的气体发生辉光放电。在过渡阶段,半桥LCC谐振变换器需求出示满足的电流使辉光放电过渡到弧光放电并到达安稳。在灯的安稳状况,半桥LCC谐振变换器需供给额外的功率,使灯正常作业。