集中式HID电子镇流器及其供电系统的研究

论文题目: 集中式HID电子镇流器及其供电系统的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 电力电子与电力传动

作者: 吕晓东

导师: 何湘宁

关键词: 电子镇流器,电力线载波,集中驱动,集中监控,节能,可靠性

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着我国经济的快速发展,能源约束矛盾日益突出,节能降耗已经成为当今中国的一项重大战略课题。节能型的新一代电光源高强度气体放电灯(HID)已经广泛应用于交通、市政、工厂等照明中,其具有光效高,寿命长等优点。但是目前的HID大部分采用传统笨重的50Hz电感型镇流器,而采用传统的50Hz电感式镇流器的系统存在耗能、耗材、低功率因数等许多缺陷。因此国内外学者和专家以及工程技术人员投入较大的人力、物力研发HID灯的单体式电子镇流器。 本文以节省电能、节省材料为目标,从一个新的角度和思路来讨论HID照明以及供电系统,同时还解决了工程实现问题,为HID的绿色节能照明的大规模推广提供了可行的新方法和技术。 论文首先自行研制了高频的HID电子镇流器,并对HID进行了计算机模拟和仿真,其中采用了两种仿真方法:电特性建模仿真和物理—热学仿真,获得了和实际装置相一致的特性。在此基础上提出了三项HID电子镇流器照明供电系统的新方法和新技术:HID集中式监控技术、HID集中式交流供电技术、HID集中式直流供电技术,论文在第3、4、5章节中对该三项新方法分别给出了相关研究结果。 1) 基于直流母线的集中式HID镇流技术 论文提出新型的电路框架,用一个总的整流滤波装置代替n个单体式镇流器中的n个整流滤波电路。用直流母线集中式供电方式代替传统的交流输入电源线供电方式。采用一个总的整流滤波装置代替n个单体式镇流器中的n个整流滤波电路可以大大提高系统的电能变换效率、降低装置的整体体积和重量等。并且该系统可以通过调节直流母线的电压实现集中调光功能。 2) 基于400Hz母线供电的可控的HID镇流器集中式驱动技术 论文提出了基于400Hz母线的可控的HID镇流器系统。该系统采用一个总的变频装置把电网的50Hz转换成400Hz的PWM波形,再用专门的LC滤波器变成400Hz的正弦波,通过母线供给N个缩小的电感镇流器单元。该系统与传统的50Hz镇流器系统相比有减小体积重量节省材料、提高电能变换效率节约能源、调光容易等优点。 3) 通过电力线载波通信实现HID的集中式监控技术。

论文目录:

第一章 引言

1．1 HID特性

1．1．1 电光源基本参数

1．1．2 电光源的分类及特点

1．1．3 气体放电的机理及特性

1．1．4 高强度气体放电灯(HID)分类及特性

1．2 传统的50Hz电感式镇流技术

1．3 HID电子镇流器国内外技术概况

1．3．1 HID电子镇流器拓扑结构情况

1．3．2 HID电子镇流器国内外研究热点问题

1．4 单体 HID电子镇流器技术要求

1．5 HID电子镇流器的可靠性问题及分析

1．6 HID照明系统的自身节能潜力

1．6．1 HID灯全国产量和用量

1．6．2 传统电感镇流器与电子镇流器的耗电比较

1．7 本文研究意义和工作内容

第二章 HID热学建模仿真

2．1． 单体 HID镇流器的研制

2．2． HID物理-热学建模

2．3． PSPICE仿真与实际波形

2．4． HID电特性建模仿真与实际波形

2．5． 本章小结

第三章 基于直流母线的集中式 HID镇流系统

3．1． 系统框图

3．2． 逆变部分原理图

3．3． 集中整流部分原理图

3．4． 集中调光的实现

3．5 DC母线集中式镇流系统可靠性分析

3．6 本章小结

第四章 400Hz母线式集中镇流技术

4．1 400Hz母线的 HID集中式镇流器系统

4．2 HID低频仿真结果

4．3 0-400Hz母线系统的集中调光功能的实现

4．4 250Hz-400Hz镇流器系统节能分析

4．4．1 400Hz与50Hz时镇流效率比较分析

4．4．2 350Hz-400Hz调光节能分析

4．5 本章小结

第五章 HID的电力线载波集中监控技术

5．1 电力线载波技术介绍

5．1．1 电力线载波技术发展情况

5．1．2 LONWORKS电力载波技术介绍

5．2 具有电力线载波功能的 HID电子镇流器

5．2．1 框图介绍

5．2．2 具体电路介绍

5．2．3 实验结果

5．3 本章小结

第六章 总结

攻读博士学位期间的论文、专利和科技成果鉴定

附件

致谢

发布时间: 2005-07-14

参考文献

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• [2].小功率金属卤化物灯数字化电子镇流器的研究[D]. 左壮.哈尔滨工业大学2008
• [3].高强度气体放电灯镇流技术的研究[D]. 杨华.哈尔滨工业大学2009
• [4].无极灯电子镇流器关键技术研究[D]. 沈豫.福州大学2014
• [5].照明电源拓扑及其控制技术研究[D]. 王懿杰.哈尔滨工业大学2012

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• [4].中高压功率变换相关技术的基础研究[D]. 费万民.浙江大学2005
• [5].载波相移级联H桥型多电平变流器及其在有源电力滤波器中的应用研究[D]. 李建林.浙江大学2005
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