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多灯管并联电子镇流器的研究 第38卷第2期 2004年4月 电力电子技术 PowerElectroniCS Vo1.38,No.2 AptiI,2004 多灯管并联电子镇流器的研究 刘晨阳,张仲超 (浙江大学,浙江杭州310027) 摘要:从开关器件应力,多支灯管工作的可行性等角度,介绍和分析了电子镇流器的电路拓扑,提出了一种新的 电路LCLC~并联谐振变换器,介绍了其工作原理并给出了实验结果. 关键词:变换器:镇流器/荧光灯 中国分类号:TM46文献标识码:A文章编号:1000—100X(2004)02-0069-02 AComprehensiveStudyofMultipleLampParallel-operationBallast LIUChen-yang,ZHANGZhong-chao University,Hangzhou310027,China) Abstract:Inthispaper,theperformanceevaluationofdifferenttopologiesisprovidedformtheviewofthecomponent stress,andfeasibilityformulti—lampconnection.AnewtopologyofvoltagefedLCLCseriesparallelresonantballastcon— verterisdeveloped.Brieftheoreticalanalysisandexperimentresultareprovidedtodemonstratetheperformanceofdevel— opedbal—last. Keywords:convener;ballast/fluorescentlamp l引言 电子镇流器以其效率高,无频闪,体积小等优 点,得到了广泛应用.电子镇流器不仅克服了电感式 镇流器体积大,重量重等缺点,而且能够实现调光, 功率因数校正,同时驱动多支灯管等功能.目前在很 多场合,如办公室,工厂和大商场等,一个灯具中往 往有3支或4支灯管,如果每支灯管配用一个电子镇 流器,则需3个或4个电子镇流器,不仅线路复杂,而 且成本高.因此非常需要能同时驱动多支灯管工作 的电子镇流器.通常.多支灯管有串联和并联两种连 接方式,瞬时启动型灯管一般采用并联连接方式:快 速启动型灯管一般采用串联连接方式.串联连接方 式因每支灯管的工作状态会影响其他灯管的工作情 况,因此不能实现灯管的独立工作.多灯管电子镇流 器应该具备下面两个特点:当一支灯管接到灯具上. 它应该能被点亮并且正常工作,同时不影响其他已 经工作的灯管;当一支灯管从灯具上移去时.其它已 经工作的灯管应该继续保持正常工作.不会发生异 常情况. 由于上述两点要求,多支灯管电子镇流器的设 计和传统的单灯管电子镇流器有很多不同,主要差 别在于谐振电路的选择【lI2】.这里,从开关器件应力, 多支灯管工作的可行性等角度,介绍和分析了这些 定稿日期:2003-10-21 作者简介:刘晨阳(1976-),男,博士生,研究方向为灯 模及高频电子镇流器. 电子镇流器的电路拓扑.提出了一种新的电路LCLC 串并联谐振变换器,分析了其工作原理,给出了实验 结果. 2典型多灯管并联电子镇流器的介绍 2.1电压源LC串联谐振电子镇流器嘲 图1示出驱动4支灯管的电压源比串联谐振电 子镇流器.图中, 输入电压可由 市电通过整流桥 直接得到.通过控 制开关VS.和VS 给谐振电路提供 电流.为了实现多 支灯管的独立工 图l电压源LC串联谐振电子镇流器 作,电路中有4个独立的串联谐振回路用来驱动4支 灯管.该电路的优点是:电路中的开关容易实现软开 关,开关应力低. 另外由图2所示谐振电路的输入输出电压与开 关频率的关系可见,该电路能提供几百伏的高电压. 使灯管击穿点亮,又能够在灯亮后给灯提供所需的 几十伏到一百伏的正常工作电压.但该电路的缺点 是:①每增加一支灯管就需增加一个谐振电感和电 容,给电路增加了成本和复杂度:该电路只能用于 快速启动型灯管而不能用于瞬时启动型灯管.如果 用在瞬时启动型灯管,则在灯管移去时会有很大的 无功电流,导致开关器件损坏. 国 第38卷第2期 2004年4月 电力电子技术 PowerE1ectrorliCS Yo1.38,No.2 Apri1,2004 图2电压增益曲线(在不同的品质因数0F) 2.2电流源半桥并联谐振电子镇流器[4] 图3示出驱动4支灯管的电流源半桥并联谐振电 子镇流器及其等效谐振电路.电路包含耦合电感 和L,谐振电容C和C,开关VSSuvs2,升压变压器Tr 及输出端的限流电容C～CM,变压器励磁电感用作 谐振电感.通过控Nvs.和VS给谐振电路提供电流.