無極燈電源中磁路優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、無極燈是誕生于上個世紀(jì)90年代的新型光源，以其高光效、長壽命、高顯色性、高色溫及綠色環(huán)保等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于超市、公共照明和道路照明等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)電光源相比，其有效光效高達(dá)801m/W，壽命達(dá)10萬小時，顯色指數(shù)高達(dá)80Ra，工作頻率2.2MHz以上，幾乎消除頻閃現(xiàn)象，具有其它電光源無法比擬的優(yōu)勢。伴隨著無極燈的上述優(yōu)勢的同時，由于無極燈電源中對元器件有較高要求，如對磁性元件及相關(guān)器件參數(shù)的匹配等問題，限制了它的大規(guī)模生產(chǎn)，造成相對成本

2、較高。本課題在此背景下展開降低無極燈電源成本，產(chǎn)品穩(wěn)定性的應(yīng)用研究。無極燈電源由高頻發(fā)生器、功率耦合器和泡體三部分組成，高頻發(fā)生電路是構(gòu)成無極燈電源的核心電路，其中的磁性元件又是高頻發(fā)生電路中諧振電路的關(guān)鍵器件之一。然而在實際應(yīng)用中，由于磁性元件及相關(guān)器件參數(shù)的離散性，造成諧振電路工作不穩(wěn)定、磁性元件發(fā)熱大.本文在對無極燈電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與高頻發(fā)生電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合雙級式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、并聯(lián)諧振串聯(lián)負(fù)載拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及自激啟動的方式，對高頻

3、發(fā)生電路進行了理論分析及模擬仿真，得出以下結(jié)論：⑴高頻發(fā)生電路中的電感、電容及電阻均影響電路的諧振狀態(tài)；⑵高頻發(fā)生電路中的磁性器件在不同工作條件下其產(chǎn)熱量不等，必須注意電感器件的發(fā)熱問題；⑶通過EWB軟件仿真，驗證參數(shù)取值；⑷通過相對光度測量，對高頻發(fā)生器中諧振電路參數(shù)進行實驗驗證，實驗結(jié)果表明，該電光轉(zhuǎn)換穩(wěn)定性相對測試系統(tǒng)可用于評估無極燈電源穩(wěn)定性；⑸采用正交實驗方法，確定高頻發(fā)生電路中相關(guān)參數(shù)離散化的最佳取值。
　　 本研究

4、完成了高頻發(fā)生器中磁性元件及相關(guān)器件參數(shù)的離散實驗和電源穩(wěn)定性測試，對磁性元件及相關(guān)器件參數(shù)范圍確定如下：電阻240～430Ω，電容240～470pF，高頻變壓器初級繞組感量1.69～1.89μH，次級繞組感量1.13～1.23μH，電源穩(wěn)定性在0.5％～0.7％，在此參數(shù)離散范圍內(nèi)，高頻發(fā)生器中磁性元件發(fā)熱量有所降低，電源功率因數(shù)均在0.9以上，電源固有頻率和振蕩回路工作頻率基本匹配，電源能量傳輸效率較高。其次完成了無極燈電光轉(zhuǎn)換穩(wěn)定