畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書課題名稱：智能型鈉燈電子鎮(zhèn)流器設(shè)計二、指引教師：嚴(yán)俊三、設(shè)計內(nèi)容與規(guī)定課題概述智能型鈉燈電子鎮(zhèn)流器是道路照明鈉燈電源，為鈉燈提供啟動電壓和穩(wěn)態(tài)工作電流，同步有可依照本地日照狀況、夜晚電壓狀況調(diào)節(jié)工作電流，減少功率，為道路提供適度照明，又節(jié)約電能作用。該電子鎮(zhèn)流器采用她激PWM控制調(diào)節(jié)工作電流，運用光電檢測元件檢測出日照狀況送入單片機，擬定人們夜晚活動時間（即人們在某個時段后，活動大幅度減少），調(diào)節(jié)節(jié)能開始時間。進(jìn)入節(jié)能時間后，單片機發(fā)出控制信號調(diào)節(jié)開關(guān)器件占空比，調(diào)節(jié)鎮(zhèn)流器輸出電流，以減少功率；在整個照明期間，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時，可自動穩(wěn)流；達(dá)到適度照明和節(jié)能目。該鎮(zhèn)流器有體積小，啟動迅速，電流穩(wěn)定，功率因數(shù)高、諧波分量小等長處。設(shè)計內(nèi)容與規(guī)定設(shè)計內(nèi)容：（1）電子鎮(zhèn)流器整流電路主電路設(shè)計；（2）電子鎮(zhèn)流器逆變電路主電路設(shè)計；（3）MOSFER器件選取及驅(qū)動與保護(hù)電路設(shè)計；（4）PWM控制電路設(shè)計；（5）光照及電壓檢測電路；（6）單片機控制電路及程序編寫（流程圖）；（7）其他輔助保護(hù)功能等設(shè)計。設(shè)計規(guī)定：（1）畫出系統(tǒng)各環(huán)節(jié)電路圖；（2）系統(tǒng)各環(huán)節(jié)原理簡介；（3）系統(tǒng)各環(huán)節(jié)元件參數(shù)計算及選取；（4）元件明細(xì)表；（5）程序流程圖。

四、設(shè)計參照書1、《新型半導(dǎo)體器件及其應(yīng)用實例》電子工業(yè)出版社2、《光源電器原理和應(yīng)用技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社3、《逆變器整流電源》機械工業(yè)出版社4、《當(dāng)代逆變技術(shù)及其應(yīng)用》科學(xué)出版社5、《新型開關(guān)電源設(shè)計與應(yīng)用》科學(xué)出版社6、《電子變壓器手冊》遼寧科學(xué)技術(shù)出版社7、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》機械工業(yè)出版社8、《電力電子設(shè)備設(shè)計和應(yīng)用手冊》機械工業(yè)出版社9、《基于C語言編程MCS-51單片機原理及應(yīng)用》清華大學(xué)版社10、《自動檢測技術(shù)》湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院11、有關(guān)網(wǎng)站五、設(shè)計闡明書規(guī)定封面目錄內(nèi)容摘要(200～400字左右，中英文)引言正文（設(shè)計方案比較與選取，設(shè)計方案原理、計算、分析、論證，設(shè)計成果闡明及特點）結(jié)束語附錄(參照文獻(xiàn)、圖紙、材料清單等)六、畢業(yè)設(shè)計進(jìn)程安排(小四、宋體)1～2周：布置任務(wù)，弄懂設(shè)計規(guī)定及原理。3～4周：鎮(zhèn)流器整流主電路設(shè)計，逆變主電路設(shè)計，MOSFET驅(qū)動保護(hù)設(shè)計。5～8周：分析控制電路工作原理，設(shè)計硬件系統(tǒng)，畫出硬件電路。9～10周：全面整頓書寫畢業(yè)論文10周：寫出畢業(yè)答辯提綱，進(jìn)行畢業(yè)答辯。七、畢業(yè)設(shè)計答辯及論文規(guī)定(小四、宋體)1、畢業(yè)設(shè)計答辯規(guī)定答辯前三天，每個學(xué)生應(yīng)準(zhǔn)時將畢業(yè)設(shè)計闡明書或畢業(yè)論文、專項報告等必要資料交指引教師審視，由指引教師寫出審視意見。學(xué)生答辯時對自述某些應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容涉及課題任務(wù)、目和意義，所采用原始資料或參照文獻(xiàn)、設(shè)計基本內(nèi)容和重要辦法、成果結(jié)論和評價。答辯小組質(zhì)詢課題核心問題，質(zhì)詢與課題密切有關(guān)基本理論、知識、設(shè)計與計算辦法、實驗辦法、測試辦法，鑒別學(xué)生獨立工作能力、創(chuàng)新能力。2、畢業(yè)設(shè)計論文規(guī)定文字規(guī)定:闡明書規(guī)定打印(除圖紙外)，不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯別字，不容許抄襲。圖紙規(guī)定:按工程制圖原則制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必要使用工程字書寫。曲線圖表規(guī)定：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必要按國家規(guī)定原則或工程規(guī)定繪制。前言隨著國內(nèi)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，隨著國內(nèi)都市當(dāng)代化建設(shè)突飛猛進(jìn)，近年來都市道路照明迅速發(fā)展，相應(yīng)電費也大幅度攀升。據(jù)關(guān)于資料顯示，都市路燈照明在國內(nèi)照明耗電中占%比例，在每年億元政府機構(gòu)電力能耗中，都市公共照明某些能源支出達(dá)多億元。但由于電能無法儲存，多數(shù)都市用電時段又過于集中，電能使用效率局限性%，存在用電時缺口巨大。當(dāng)前，國內(nèi)大某些都市和地區(qū)幾乎不約而同地采用了日本等國家在七十年代就拋棄了路燈隔盞關(guān)燈省錢辦法，其中弊病不言而喻——不但導(dǎo)致了路面照度分布不均，給治安及交通安全埋下了隱患，并且不能避免后半夜電網(wǎng)電壓升高對路燈壽命減損，因而不能稱作是真正意義上節(jié)能?？傊恢悄苄外c燈電子鎮(zhèn)流器，針對中華人民共和國都市路燈用電現(xiàn)狀，結(jié)合都市路燈管理需求，滿足國內(nèi)當(dāng)代路燈需要。在傍晚時和清晨時，依照光感自動開關(guān)。在晚上各大都市用電高峰期時自動升壓，高峰期過后自動降壓。自動控制電壓而避免那鈉燈跟電壓1;3比例導(dǎo)致?lián)]霍電力資源。 摘要高壓鈉燈以其光效高、壽命長、光色好等長處而備受矚目，然而，與之相匹配電感鎮(zhèn)流器由于功率因數(shù)低、體積大等諸多缺陷，已不能滿足人們對綠色能源規(guī)定。設(shè)計與之配套電子鎮(zhèn)流器代替電感鎮(zhèn)流器是高壓鈉燈照明系統(tǒng)發(fā)展趨勢。本文提出了一種電子鎮(zhèn)流器設(shè)計方案，并進(jìn)行了一定理論分析和實驗研究。針對高壓鈉燈穩(wěn)態(tài)運營特點以及工作在高頻狀態(tài)下缺陷，本文設(shè)計了一種低頻電子鎮(zhèn)流器逆變電路。這種電路運用瞬時電流跟蹤控制技術(shù)對高頻信號進(jìn)行低頻調(diào)制，使流過燈電流為低頻電流，不但起到鎮(zhèn)流作用，還避免了高壓鈉燈“聲共振”現(xiàn)象。本文簡樸分析了大功率高壓鈉燈啟動方式并設(shè)計了一種邏輯控制變壓器耦合啟動電。并結(jié)合逆變主電路控制，設(shè)計了啟動器邏輯控制電路，從而不需要任何隔離辦法，啟動時數(shù)千伏啟動電壓也不會對電路中其他元器件導(dǎo)致?lián)p壞。本文簡樸簡介了無源和有源功率因數(shù)校正工作原理，并運用功率因數(shù)校正芯片UC3854A／B制作了電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)校正電路。成果表白：該電子鎮(zhèn)流器能較好控制電壓和穩(wěn)態(tài)工作電流，并且有效進(jìn)行電能節(jié)約核心詞：低壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器有源功率因數(shù)校正AbstractHighPressureSodiumLamps(HPS)arenotablefortheirhighluminousefficacy，goodcolorrenderingandlonglife.ButthetraditionalferromagneticballastforHPSlampsduetolowerpowerfactor，highignitingcurrent，lowerefficiency，andlargesize，cannotsatisfytherequirementsforgreenenergy.Soitistimetodesigntheelectronicballasttoreplacethecore-coilballast.AnewmethodofplanningelectronicballastisputforwardtoLathispaper.Theoreticalanalysisandexperimentalresultsare...Theresultsshowedthat：Theelectronicballastcanbeaverygoodcontrolofvoltageandsteady-stateoperatingcurrent，andeffectiveconductofenergyconservationKeywords：lowpressuresodiumlampelectronicballastActivePowerFactorCorrectio目錄前言 II摘要 =2\*ROMANIIAbstract =3\*ROMANIII第1章電路設(shè)計內(nèi)容與分析 11.1設(shè)計內(nèi)容 11.2設(shè)計規(guī)定 1第2章鈉燈簡介 32.1低壓型鈉燈簡介 32.2高壓鈉燈簡介 32.3高壓鈉燈構(gòu)造和材料 52.4高壓鈉燈啟動特性 6第3章系統(tǒng)可行性分析與設(shè)計 73.1電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器比較 73.2總體電路設(shè)計與分析 10第4章電子鎮(zhèn)流器整流與功率因數(shù)校正控制 124.1電子鎮(zhèn)流器整流電路 124.2電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)校正控制 14第5章電子鎮(zhèn)流器逆變簡介 185.1電子鎮(zhèn)流器高頻逆變 185.2高壓點火電路分析 185.3恒功率控制分析 196.1OSFET管開通與關(guān)斷 226.2RF840MOSFET管簡介 23第7章諧振某些設(shè)計 247.1串聯(lián)諧振定義 247.2LC諧振回路性能及特點 24第8章單片機控制電路及程序編寫 268.1單片機簡介 268.289V51RD2簡介 268.3X1227S8I簡介 268.4系統(tǒng)設(shè)計根據(jù) 278.5單片機程序編寫 298.6單片機供電電源 29設(shè)計心得 31致謝 32參照文獻(xiàn) 33附錄 34第1章電路設(shè)計內(nèi)容與分析1.1設(shè)計內(nèi)容智能型鈉燈電子鎮(zhèn)流器是道路照明鈉燈電源，針對中華人民共和國都市路燈用電現(xiàn)狀，結(jié)合都市路燈管理需求，滿足國內(nèi)當(dāng)代路燈需要。在傍晚時和清晨時，依照光感自動開關(guān)。在晚上各大都市用電高峰期時自動升壓，高峰期過后自動降壓。自動控制電壓而避免那鈉燈跟電壓1;3比例導(dǎo)致?lián)]霍電力資源。該電子鎮(zhèn)流器采用PWM控制調(diào)節(jié)工作電流，先擬定人們與車輛夜晚活動時間，將單片機定好時，調(diào)節(jié)節(jié)能開始時間。進(jìn)入節(jié)能時間后，單片機發(fā)出控制信號通過三極管調(diào)節(jié)開關(guān)器件占空比，調(diào)節(jié)鎮(zhèn)流器輸出電流，以減少功率；在整個照明期間，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時，可自動穩(wěn)流；達(dá)到適度照明和節(jié)能目。該鎮(zhèn)流器有體積小，啟動迅速，電流穩(wěn)定，功率因數(shù)高、諧波分量小等長處。設(shè)計內(nèi)容：（1）電子鎮(zhèn)流器整流電路主電路設(shè)計；（2）功率因數(shù)校正電路設(shè)計；（3）電子鎮(zhèn)流器逆變電路主電路設(shè)計；（4）MOSFER器件選取及驅(qū)動與保護(hù)電路設(shè)計；（5）單片機控制電路及程序編寫（流程圖）；（6）其他輔助保護(hù)功能等設(shè)計。1.2設(shè)計規(guī)定1.2.1高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器性能規(guī)定在使用中應(yīng)使燈管具備工作性能與電子鎮(zhèn)流器性能相匹配，以使燈能工作在最佳狀態(tài)，使用電子鎮(zhèn)流器應(yīng)重要滿足如下性能規(guī)定：(1)可以提供2kV以上且足夠?qū)捰|發(fā)啟動電壓。此電壓使高壓鈉燈可靠啟動，并且規(guī)定在啟動過程中不得對燈和電子鎮(zhèn)流器中器件導(dǎo)致?lián)p害。(2)規(guī)定具備較高功率因數(shù)。防止電子鎮(zhèn)流器對電網(wǎng)產(chǎn)生諧波污染，避免對周邊環(huán)境和設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。(3)規(guī)定具備完善保護(hù)功能。在高壓鈉燈浮現(xiàn)故障或燒毀時，電子鎮(zhèn)流器不應(yīng)損壞。

技術(shù)指標(biāo)額定電壓220V輸入電壓170-264V電源頻率50/60HZ工作頻率30KHZ左右諧波含量≤6%功率因數(shù)≥0.99溫度范疇-20～65℃負(fù)載類型高壓鈉燈負(fù)載功率250W表1

第2章鈉燈簡介2.1低壓型鈉燈簡介2.1.1低壓鈉燈應(yīng)用低壓鈉燈輻射單色黃光，顯色性差，合用于照度規(guī)定高但對顯色性無規(guī)定照明場合，如高速公路、高架鐵路、公路隧道、橋梁、港口、堤岸、貨場、建筑物標(biāo)記以及各類建筑物安全防盜照明。由于黃色光透霧性強，該燈也適當(dāng)于多霧區(qū)域照明。圖2-1低壓鈉燈實物圖2.1.2低壓鈉燈是基于低壓鈉－稀有氣體放電原理而發(fā)光電光源。因室溫時鈉是固體，單純使用鈉氣體放電燈不易啟動。在燈玻管內(nèi)充入氬氖混合氣即潘寧氣體后，燈放電時一方面呈現(xiàn)氖特性紅光，并產(chǎn)生熱量使放電管溫度提高，導(dǎo)致鈉開始蒸發(fā)；因鈉電離電位和激發(fā)電位比氖和氬低，放電不久轉(zhuǎn)入鈉蒸氣中，輻射出可見光。2.1.3低壓鈉燈燈管采用抗鈉蒸氣侵蝕抗鈉玻璃制作。為減少由于傳導(dǎo)、對流產(chǎn)生熱損耗，將放電管置于真空圓柱形外玻殼內(nèi)，玻殼內(nèi)壁涂覆一層能透過可見光并能反射紅外線膜，以減少放電管熱輻射損耗，提高低壓鈉燈發(fā)光效率。低壓鈉燈具備負(fù)放電伏安特性，燃點啟動電壓又較高，使用時普通采用漏磁變壓器型鎮(zhèn)流器，啟動電壓為400～500V；并在鎮(zhèn)流器輸入端并聯(lián)電容器,使功率因數(shù)不不大于0.9。當(dāng)電源電壓波動為±10％時,燈功率和光通量波動不應(yīng)不不大于±5％。當(dāng)前正在開發(fā)工作性能更為穩(wěn)定電子型鎮(zhèn)流器。2.2高壓鈉燈簡介2.2.1高壓鈉燈使用時發(fā)出金白色光，具備發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不誘蟲等長處。廣泛應(yīng)用于道路、高速公路、機場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦公司、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色高壓鈉燈重要應(yīng)用于體育館、展覽廳、娛樂場、百貨商店和賓館等場合照明。圖2-2高壓鈉燈實物圖2.2.2當(dāng)燈泡啟動后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧高溫作用使管內(nèi)鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發(fā)射電在向陽極運動過程中，撞擊放電物質(zhì)有原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回答到穩(wěn)定態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基戊無限循環(huán)，多余能量以光輻射形式釋放，便產(chǎn)生了光。高壓鈉燈中放電物質(zhì)蒸氣壓很高，也即鈉原子密度高，電子與鈉原子之間碰撞次數(shù)頻繁，使共振輻射譜線加寬，浮現(xiàn)其他可見光譜輻射，因而高壓鈉燈光色優(yōu)于低壓鈉燈。高壓鈉燈是一種高強度氣體放電燈泡。2.2.3高壓鈉燈伏—高壓鈉燈同其她氣體放電燈泡同樣，工作是弧光放電狀態(tài)，伏—安特性曲線為負(fù)斜率，即燈泡電流上升，而燈泡電壓卻下降。在恒定電源條件下，為了保證燈泡穩(wěn)定地工作，電路中必要串聯(lián)具備正阻特性電路無件來平衡這種負(fù)阻特性，穩(wěn)定工作電流，該元件稱為鎮(zhèn)流器。電阻器、電容器、電子等均有限流作用。電阻性鎮(zhèn)流器體積小，價格便宜，與高壓鈉燈配套使用會發(fā)生啟動困難，工作時電阻產(chǎn)生很高熱量，需有較大散熱空間、消耗功率很大，將會使電路總照明效率下降。它普通在直流電路中使用，百交流電路中使用燈光有明顯所閃爍現(xiàn)象。電容性鎮(zhèn)流器雖然不像電阻性鎮(zhèn)流器自身消耗功率很大，溫升低，在電源頻率較低時，電容器充電時，會產(chǎn)生脈沖峰值電流，對電極導(dǎo)致極大損害，燈光閃爍，影響燈泡使用壽命；電子鎮(zhèn)流器在高頻電路中工作，電壓波動能達(dá)到抱負(fù)狀態(tài)，成為抱負(fù)鎮(zhèn)流器。高壓鈉燈點燈電路是一種非線性電路，功率因數(shù)較低，因而在網(wǎng)路上考慮接補償電容，以提高網(wǎng)路功率因數(shù)。

2.3高壓鈉燈構(gòu)造和材料（1）電弧管電弧管是高壓鈉燈核心部件。電弧管工作時，高溫高壓鈉蒸氣腐蝕性極強，普通抗鈉玻璃和石英玻璃均不能勝任；而采用半透明多晶氧化鋁和陶瓷管做電弧管管體較為抱負(fù)。它不但具備良好耐高溫和抗菌素鈉蒸氣腐蝕性能，尚有良好可見光穿越能力。（2）燈芯燈芯是采用金屬支架將電弧管、消氣劑環(huán)等固定在芯柱上，電弧管兩端電極分別與芯柱上兩根內(nèi)導(dǎo)絲相連接。芯柱由導(dǎo)絲、排氣管和喇叭經(jīng)高溫火焰熔融成一體。金屬導(dǎo)絲與玻璃封接某些膨脹系數(shù)應(yīng)與匹配，可避免因二種封接材料膨脹系數(shù)不相似，導(dǎo)致封接處玻璃產(chǎn)生應(yīng)力而爆裂或燈泡慢性漏氣。（3）玻殼玻殼是選用高溫硬料玻璃制造。玻殼與燈芯喇叭口經(jīng)高溫火焰熔融封口，然后抽真空或充入惰性氣體后，再裝上燈頭整個燈泡基本成型。由于電弧管在高溫狀態(tài)下工作，其外裸金屬極易氧化、變脆，就必要將電弧管置于真空或惰性氣體外殼內(nèi)。這樣還可減少電弧管熱量損失，提高冷端溫度，提高發(fā)光效率。（4）燈頭燈頭作用是以便燈泡與燈座、電路相連接。長壽命燈泡規(guī)定燈頭與玻殼連接應(yīng)牢固，不能有松動和脫落現(xiàn)象。因此，當(dāng)前普通采用螺紋機械緊固技術(shù)，可防止焊泥自然老化而脫落。制造燈頭材料普通采用黃銅帶，它可與燈座保持較小接觸電阻，減輕金屬表面氧化層。如燈泡在特殊環(huán)境中使用，還可以在黃銅燈頭表面涂覆鉻層或鎳層。（5）消氣劑玻殼內(nèi)經(jīng)抽真空后，其真空度僅為6.6X10-2Pa，仍可使金屬零件氧化，影響燈泡穩(wěn)定地工作；因此在玻殼內(nèi)放置適量消氣劑，可將燈泡內(nèi)真空度提高到1.4X10-4Pa高真空狀態(tài)。消氣劑放置位置非常重要，以黑色鏡面不阻礙光線輸出為宜；在使用過程中如發(fā)現(xiàn)黑色鏡面某些或所有變成灰白色，它批示該燈泡已漏氣，不能繼續(xù)使用，必要調(diào)換新燈泡。

（6）汞汞常態(tài)時呈液態(tài)狀，具備銀白色鏡面光澤。在電弧管中加入泵可提高燈管工作電壓，減少工作電流，減小鎮(zhèn)流器體積，改進(jìn)電網(wǎng)功率因數(shù)，增高電弧溫度，提高輻射功率。（7）鈉該元素呈銀白色金屬，也稱金屬鈉。它理化性能有質(zhì)軟而輕，可溶于汞生齊。鈉光譜特點為共振輻射線寬，偏向紅色區(qū)，總輻射功率高；高壓鈉燈光色和發(fā)光效率與鈉蒸氣壓關(guān)于。當(dāng)前，工業(yè)化生產(chǎn)高壓鈉燈均采用鈉汞齊添加入燈泡內(nèi)，可簡化生產(chǎn)工藝，同步使燈泡參數(shù)一致性有很大提高。（8）氙氙氣是一種稀有氣體，它在燈泡中作用是協(xié)助啟動和減少啟動電壓。氙氣壓高低還將影響燈泡發(fā)光。2.4高壓鈉燈啟動特性高壓鈉燈啟動后，在初始階段是汞蒸氣和氙氣低氣壓放電。這時候，燈泡工作電壓很低，電流很大；隨著放電過程繼續(xù)進(jìn)行，電弧溫度徐徐上升，汞、鈉蒸氣壓由放電管最冷端溫度所決定，當(dāng)放電管冷端溫度達(dá)到穩(wěn)定，放電便趨向穩(wěn)定，燈泡光通量、工作電壓、工作電流和功率也處在正常工作狀態(tài)。在正常工作條件下，整個啟動過程約需10分鐘左右。結(jié)語：在本次鈉燈分析當(dāng)中依照鈉燈穩(wěn)定性，實用性和運用方面咱們選用高壓鈉燈作為本此設(shè)計重要器件。

第3章系統(tǒng)可行性分析與設(shè)計3.1電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器比較如果說電子鎮(zhèn)流器是風(fēng)華正茂“恰同窗少年”，電感鎮(zhèn)流器則早已走過自己“豆蔻年華”，步入到“三十而立”人生路程。一邊是電子鎮(zhèn)流器技術(shù)不斷改進(jìn)革新蓬勃發(fā)展，一邊是電感鎮(zhèn)流器已然成熟卻面臨挑戰(zhàn)江河日下。兩者比較咱們究竟選取什么樣鎮(zhèn)流器最佳呢？3.1.1電子鎮(zhèn)流器工作原理電子鎮(zhèn)流器是將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源變換器。基本工作原理是：工頻電源通過射頻干擾(RFI)濾波器，全波整流和有源功率因數(shù)校正器(APFC)后，變?yōu)橹绷麟娫?。通過DC/AC變換器，輸出20K-100KHZ高頻交流電源，加到與燈連接LC串聯(lián)諧振電路加熱燈絲，同步在電容器上產(chǎn)生諧振高壓，加在燈管兩端，但使燈管"放電"變成"導(dǎo)通"狀態(tài)，再進(jìn)入發(fā)光狀態(tài)，此時高頻電感起限制電流增大作用，保證燈管獲得正常工作所需燈電壓和燈電流。電子鎮(zhèn)流器分類：A、按安裝模式可分為：獨立式、內(nèi)裝式整體式;B、按性能特點可分為：普通型、高功率因數(shù)型、高性能型、高性價比型、可調(diào)光型。電感鎮(zhèn)流器工作原理

當(dāng)向開關(guān)閉合電路中施加220V50HZ交流電源時，電流流過鎮(zhèn)流器，燈管燈絲啟輝器給燈絲加熱(啟輝器開始時是斷開，由于施壓了不不大于190V以上交流電壓，使得啟輝器內(nèi)跳泡內(nèi)氣體弧光放電，使得雙金屬片加熱變形，兩個電極靠在一起，形成通路給燈絲加熱)，當(dāng)啟動器兩個電極靠在一起，由于沒有弧光放電，雙金屬片冷卻，兩極分開，由于電感鎮(zhèn)流器呈感性，當(dāng)電路突然中斷時，在燈兩端會產(chǎn)生持續(xù)時間約1ms600V-1500V脈沖電壓，其確切電壓值取決于燈類型。

在放電狀況下，燈兩端電壓及時下降，此時鎮(zhèn)流器一方面對燈電流進(jìn)行限制作用，另一方面使電源電壓和燈工作電流之間產(chǎn)生55。-65。相位差，從而維持燈二次啟動電壓，使燈能更穩(wěn)定工作。3.1.2(1)節(jié)能性比較電子鎮(zhèn)流器a．用電子式鎮(zhèn)流器時，高壓鈉燈工作頻率為30-50KHZ；b．自身消耗功率：?。籧：電網(wǎng)負(fù)荷和電網(wǎng)損耗：小。電感鎮(zhèn)流器a．用老式電感式鎮(zhèn)流器時，高壓鈉燈工作頻率為50HZ；b．自身消耗功率：大；c：電網(wǎng)負(fù)荷和電網(wǎng)損耗：大。(2)對啟輝條件規(guī)定電子鎮(zhèn)流器a．溫度：電子鎮(zhèn)流器由于在啟動時激發(fā)能量大，在-25℃b．電壓：電子鎮(zhèn)流器在電網(wǎng)電壓為100V時能正常啟輝。電感鎮(zhèn)流器a．溫度：電感式鎮(zhèn)流器由于在啟動時激發(fā)能量小，因此必要在10℃b．電壓：電感式鎮(zhèn)流器在電源電壓不大于180V時不能啟輝。(3)對燈管壽命影響電子鎮(zhèn)流器a．啟輝過程對燈管壽命影響：電子鎮(zhèn)流器無論是在低溫或低電壓狀況下，都是通過燈絲預(yù)熱后一次啟輝；b．電網(wǎng)電壓波動對燈管壽命影響：電子鎮(zhèn)隙能做到在135V—250V電網(wǎng)電壓范疇內(nèi)燈電流不變，使高壓鈉燈始終工作于最佳狀態(tài)，從而大幅度地提高燈管使用壽命。電感鎮(zhèn)流器a．啟輝過程對燈管壽命影響：電感式鎮(zhèn)流器往往要啟輝好幾次才干將高壓鈉燈點亮，而高壓鈉燈每啟輝一次就要縮短二小時壽命；b．電網(wǎng)電壓波動對燈管壽命影響：當(dāng)電網(wǎng)電壓偏低時，燈電流也隨著減少。燈電流減少將導(dǎo)致燈絲加熱局限性，燈絲電子粉濺射，導(dǎo)致燈管兩端發(fā)黑和縮短燈管使用壽命。當(dāng)電源電壓偏高時，燈電流也隨著上升，燈電流過大將導(dǎo)致電弧管過早衰竭而縮短燈管壽命。(4)對環(huán)境影響電子鎮(zhèn)流器a．噪聲：??；b．頻閃：幾乎無頻閃；c．溫升：電子鎮(zhèn)流器表面最高溫度普通都在50度左右；d．電磁波干擾：電子鎮(zhèn)流器工作時產(chǎn)生電磁干擾較小。電感鎮(zhèn)流器a．噪聲：大；b．頻閃：較慢；c．溫升：電感鎮(zhèn)流器自身損耗較大，導(dǎo)致了在工作時溫度很高；d．電磁波干擾：電感鎮(zhèn)流器工作時產(chǎn)生電磁干擾較大。四輪比較過后，可以看出電子鎮(zhèn)流器在如下幾方面明顯優(yōu)于電感鎮(zhèn)流器：1)節(jié)能：電子鎮(zhèn)流器自身功率損耗僅為電感鎮(zhèn)流器40%左右，并且高壓鈉燈在30KHZ左右高頻下，光效將提高20%，工作電流僅為電感40%左右，并且可以在低溫、低壓下啟動和工作；2)無頻閃：燈管在30KHZ左右工作時，發(fā)光穩(wěn)定；3)無噪聲：有助于在安靜環(huán)境中工作；4)燈管壽命延長：無需啟輝器，不被重復(fù)沖擊，閃爍，不會使燈管過早發(fā)黑，一次啟動，減少維修和更換啟輝器和燈管工作量；5)功率因數(shù)高，減少了無功損耗，提高了供電設(shè)備容量有效運用率，減少線路損耗。

3.2總體電路設(shè)計與分析3.2.1電路流程圖輸入交流電輸入交流電整流濾波后將高頻電逆變2kV瞬時啟動高壓鈉燈運用單片機控制來減小電壓進(jìn)行節(jié)能總電路流程圖

3.2.2高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器電路框圖依照電子鎮(zhèn)流器基本規(guī)定，本文簡介高頻電子鎮(zhèn)流器重要涉及整流，濾波器、功率因數(shù)校正電路、功率因數(shù)校正控制及保護(hù)電路、點火電路、半橋逆變電路、半橋逆變控制電路等某些構(gòu)成，濾波器起防止或減輕電磁干擾作用；功率因數(shù)校正變換器用以提高輸入端功率因數(shù)及提供400VDC左右電壓；半橋逆變電路則提供了高頻交流電壓，由于高強度氣體放電燈需要工作于交流狀態(tài)，防止極化；點火電路則在啟動瞬間提供高壓用于擊穿氣體；半橋逆變制及保護(hù)電路則為MOSFET提供脈沖及保護(hù)，使高壓鈉燈能正常工作。EMI濾波器EMI濾波器及整流電路功率因數(shù)校正電路半橋逆變電路高壓點火電路單片機控制與保護(hù)電路電路高壓鈉燈3-2高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器電路框圖

第4章電子鎮(zhèn)流器整流與功率因數(shù)校正控制4.1電子鎮(zhèn)流器整流電路（1）整流電路工作原理設(shè)變壓器，u2為其有效值。當(dāng)u2為正半周期時，D1和D3管導(dǎo)通，D2和D4管截止，電流由A點流出，方向如圖所示。Uo=u2，D2和D4管承受反向電壓為-u2。當(dāng)U2為負(fù)半周期時，D2和D4管導(dǎo)通，D1和D3管截止，電流由B點流出，方向如圖所示。Uo=-U2，D1和D3管承受反向電壓為U2。由于D1,D3和D2，D4兩對二極管交替導(dǎo)通，致使負(fù)載電阻Rl上在U2整個周期內(nèi)均有電流流過，并且方向不變，輸出電壓Uo=||。如圖所示為其電壓和電流波形，實現(xiàn)了所有整流。圖4-1單相橋式整流電路原理圖(1)值Uo(2)負(fù)載電流平均值計算由于咱們?nèi)?20V交流電壓電網(wǎng)用二極管整流出來后二極管承受最大電壓為=266V輸出平均電壓為198V。咱們選用1N4007型號整流二極管，其耐壓值≥1000V。

4.2電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)校正控制為了減少鎮(zhèn)流器輸入電流諧波失真，必要采用某些特殊辦法，普通稱之為功率因數(shù)校正(PFCPowerFactorCorrection)技術(shù)來提高它功率因數(shù)。大體說來，功率因數(shù)校正有兩種方案：無源功率因數(shù)校正(PassivePFC)和有源功率因數(shù)校(ActivePFC)，咱們電路設(shè)計應(yīng)用是有源功率因數(shù)校正，其校正可達(dá)到0.981。4.2.1有源功率因數(shù)校正基本原理可用下圖所示簡樸電路來闡明，由APFC控制MOS管VT1開通與關(guān)斷，使輸入電流變成一連串三角波，并且它幅度按輸入電壓正弦規(guī)律變化，因而可以大大提高電路功率因數(shù)。此電路由功率MOS開關(guān)管VT1、升壓電感L、升壓二極管VD、輸出電容C。及APFC控制及APFC控制器IC所構(gòu)成。電路詳細(xì)工作狀況如下：圖4-2有源功率因數(shù)補償電路原理圖（1）開關(guān)管VT1導(dǎo)通在APFC控制器輸出高電平(正方波)信號控制下使VT1導(dǎo)通時，開關(guān)管VT1導(dǎo)通，此時二極管因受輸出直流電壓Vo反偏而截止，整流后在電容C1上得到是一種單向正弦電壓(電容C容量不能太大)，將在電感L中產(chǎn)生電流。當(dāng)電感電流峰值增長到與該時刻輸入電壓大小相相應(yīng)某一數(shù)值I時，APFC控制器便輸出低電平開關(guān)信號，使開關(guān)管VT1截止，電流IL停止上升。（2）開關(guān)管VT1截止時由于電感電流IL不能突變，只能有本來數(shù)值線性下降。電感磁能釋放出來，與輸入電壓相疊加，對電解電容器Co充電，電容上面電壓顯然筆輸入電壓高。因而這種電路稱為升壓式APFC電路。在開關(guān)管截止時，電感電流下降，下降到零時，她有輸出控制信號，是開關(guān)管在一次導(dǎo)通，開始下一種開關(guān)周期。4.2.2功率因數(shù)校正辦法概述功率因數(shù)校正可簡樸地定義為有功功率與視在功率之比。即PF=其中有功功率是一種周期內(nèi)電流和電壓瞬時值乘積平均值，而視在功率是電流rms值與電壓rms值乘積。如果電流和電壓是正弦波并且同相，則功率因數(shù)是1.0。如果兩者是正弦波但是不同相，則功率因數(shù)是相位角余弦。在電工基本課程中，功率因數(shù)往往就是如此定義，但是它僅合用于特定狀況，即電流和電壓都是純正弦波。這種狀況發(fā)生在負(fù)載由電阻、電容和電感元件構(gòu)成，并且均為線性（不隨電流和電壓變化）條件下。由于輸入電路因素，開關(guān)模式電源對于電網(wǎng)電源體現(xiàn)為非線性阻抗。輸入電路普通由半波或全波整流器及其背面儲能電容器構(gòu)成，該電容器可以將電壓維持在接近于輸入正弦波峰值電壓值處，直至下一種峰值到來時對電容再進(jìn)行充電。在這種狀況下，只在輸入波形各峰值處從輸入端吸取電流，并且電流脈沖必要包括足夠能量，以便在下一種峰值到來之前能維持負(fù)載電壓。這一過程通過在短時間內(nèi)將大量電荷注入電容，然后由電容器緩慢地向負(fù)載放電來實現(xiàn)，之后再重復(fù)這一周期。電流脈沖為周期10%到20%是十分常用，這意味著脈沖電流應(yīng)為平均電流5到10倍。4.3功率因數(shù)校正控制及保護(hù)電路分析該圖重要由ICL6562、電感T1、功率管Q1、色環(huán)電阻R9、整流二極管D1、大電容C7等周邊電路構(gòu)成，構(gòu)成BoostPFC電路。L65621腳為誤差放大器反相輸入端，用來檢測大電容C7上電壓(400V)，通過和IC內(nèi)部2.5V基準(zhǔn)比較后，產(chǎn)生一種誤差信號，送乘法器(L6562內(nèi)部集成)輸入端。乘法器另一種輸入(L65623腳)是經(jīng)整流交流線路電壓采樣，即乘法器輸出信號是一種經(jīng)全波整流正弦波。乘法器輸出是一種參照電壓，作為電流感測比較器(L6562內(nèi)部集成)同相輸入端輸入信號，R9上電流采樣作為電流感測比較器反相輸入端。電流感測比較器輸出參加控制Q1開關(guān)。當(dāng)Q1導(dǎo)通時，D1截止，此時電感電流線性增長。一旦電流感測比較器反相輸入端上電流感測信號達(dá)到同相端上參照電平，比較器則變化狀態(tài)，使Q1關(guān)斷，而D1導(dǎo)通，這時電感器中儲能釋放，電感電流線性減小，直到減小到零。感測器T1輔助繞組用作高敏捷度傳感器，當(dāng)電感電流達(dá)到零，Q1立即導(dǎo)通，新開關(guān)周期開始，電感電流再次從零開始線性增長。各開關(guān)周期中峰值電感電流包絡(luò)波事實上是參照電壓電平，它正比于交流輸入電壓。由于平均輸入電流正比于輸入電壓，呈正弦波且與輸入電壓趨于同相位。從而實現(xiàn)了功率因數(shù)校正。圖4-3LL6562采用8引腳DIP和SO封裝，L6562內(nèi)部乘法器帶有THD最低化專門電路，能有效控制AC輸入電流交越失真和誤差放大器輸出紋波失真，從而提供高功率因數(shù)和非常低THDL6562其他特點如下：具備10.3～22V寬電源電壓范疇；具備低于70t~A啟動電流和低于4mA工作電流，并且具有截止功能，因而特別合用于遙控開／關(guān)控制，并且能滿足“藍(lán)天使”、“能源之星”和“Energy”等原則；借助于電壓誤差放大器和-4-1％內(nèi)部精密電壓參照，可控制PFCDC輸出電壓。有過電壓保護(hù)功能，能安全解決啟動和負(fù)載斷開時產(chǎn)生過電壓；在電流感測腳內(nèi)嵌RC低通濾波電路，可減少外部元件數(shù)量和PCB面積；帶有源電流／灌電流為一600／800mA推挽式輸出級，并帶有欠壓鎖定(UVID)下拉和15V電壓鉗位，可驅(qū)動功率MOSFET或IGBT，從而可使變換器輸出功率高達(dá)300W圖4-4圖4-5符號引腳參數(shù)數(shù)值單位Vcc8IC電源電壓（Icc=20mA）自動限制VIGD7輸出峰值電流±0.8A1~4模仿輸入和輸出-0.3to8VIZCD5零電流檢測器最大電流-50（source）10（sink）MaPtot功耗Tamb=50℃(SO-8)10.65WTj交界處工作溫度范疇-40to150°CTstg存儲溫度-55to150°C表2

第5章電子鎮(zhèn)流器逆變簡介5.1電子鎮(zhèn)流器高頻逆變高頻逆變是高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器重要構(gòu)成某些，普通采用半橋逆變電路和全橋逆變電路。半橋逆變電路輸出電壓是全橋一半，在同樣輸出功率條件下，半橋功率管電流比全橋大一倍，但少用兩個功率管，考慮到高壓鈉燈正常工作電壓，半橋電路能完全滿足其需求，且前者成本比后者高，故選取半橋高頻逆變電路。L6574可以直接驅(qū)動半橋電路兩個MOS管，從而大大簡化了外圍電路。運用使能引腳8、9可以以便地實現(xiàn)電子鎮(zhèn)流器保護(hù)和再啟動功能。通過內(nèi)部運放5、6、7等引腳，L6574可以實現(xiàn)閉環(huán)控制，其方框圖所示，7腳接基準(zhǔn)電壓，6腳檢測燈電流，當(dāng)6腳電壓高于一定值時，5腳輸出為低電平，二極管D1導(dǎo)通，流出4腳Rign電流加大，圖中電容C充電速度加快，即半橋驅(qū)動電路頻率上升；反之，當(dāng)6腳電壓低于時，7腳輸出高電平，D1截止，流出4腳Rign電流減小，圖4.2中C7(3腳)充電速度減慢，頻率下降，從而以便地對逆變頻率進(jìn)行調(diào)制，可有效防止聲諧振發(fā)生。通過調(diào)節(jié)，大小還可以以便地實現(xiàn)鎮(zhèn)流器調(diào)光。圖5-15.2高壓點火電路分析剛開機時，L6574以最大頻率工作，也就是給燈管預(yù)熱，此時燈管尚未點亮。在L6574頻率減小過程中，當(dāng)其頻率等于輸出電感和C19串聯(lián)諧振諧振頻率時，才會在電容C19、兩端觸發(fā)高壓，從而把燈管點亮。咱們算出預(yù)熱到燈電路點火這段時間，為，咱們?nèi)☆A(yù)熱時間為9分鐘，算出預(yù)熱到燈電路點火這段時間為1分鐘。設(shè)預(yù)熱頻率為35KHZ，點火頻率30HZ

5.3恒功率控制分析恒功率某些是由半橋變換電流采樣，即通過主板上R25電壓，與L65747腳接R10電壓進(jìn)行比較獲得。如果半橋變換電流采樣大L65747腳電壓，就會在L65745腳輸出低電平，也就相稱于給R19并聯(lián)一種68K電阻，即R19實際阻值減小，L6574開關(guān)頻率就上升，但輸出電感不變，因此輸出功率減小。則半橋變換電流采樣也就又變小，這時L65745腳輸出是高電平，R19又恢復(fù)到了62k，開關(guān)頻率又變回本來正常工作頻率，實現(xiàn)恒功率輸出。圖5-2LL6574采用SO16N和PID16封裝其內(nèi)部涉及壓控振蕩器(VCO)、運算放大器、帶有保護(hù)功能比較器、控制邏輯電路、高品位與低端驅(qū)動器、電源及自舉驅(qū)動電路等。L6574高品位和低端驅(qū)動器輸出對外接MOSFET或IGBT提供適當(dāng)柵極驅(qū)動信號。高品位浮置電源電壓達(dá)600V以上,灌入/輸出電流為450/250mA,在1nF容性負(fù)載下,開關(guān)上升/下降時間為80/40ns,在工作溫度范疇內(nèi),dV/dt=±50V/ns,具備優(yōu)良抗噪擾特性。L6574運用獲得專利集成自舉二極管,與外部自舉電容提供自舉電壓驅(qū)動高品位DMOS,并運用高壓DMOS,獲得與低端外接功率MOSFET同步。接于CPRE腳電容用固定電流充電,為燈管設(shè)定預(yù)熱時間(tPRE=kPRE·CPRE)。在tPRE期間,輸出開關(guān)頻率為fPRE。當(dāng)tPRE結(jié)束后,CPRE電容先放電后用不同電流充電,以設(shè)定第二個時間間隔tSH,通tSH=0.1tPRE。在tSH期間,頻率從fPRE下降至fING,完畢燈點火功能。在日光燈正常點燃時,調(diào)節(jié)L6574振蕩頻率可以實現(xiàn)閉環(huán)控制。為此,運算放大器輸出可以加在RING腳。VCO輸入可調(diào)節(jié)燈光輸出。兩個門限電壓為0.6VCMOS比較器完畢過電壓和燈脫落等保護(hù)功能。其輸入端窄脈沖(Ε200ns)能被辨認(rèn)。L6574導(dǎo)通門限電壓為10V,關(guān)斷門限電壓是8V,VS被鉗位于15.6V。當(dāng)EN1輸入高電平時,L6574進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)EN2輸入高電平時,重新開始預(yù)熱程序。圖5-3L6574引腳圖

序號符號功能1CPRE預(yù)熱定期電容，設(shè)定預(yù)熱和頻率偏移時間。在預(yù)熱Tpre期間，Cpre充電至3.5V；在頻率偏移（Tsh=0.1Tpre），充電電流取決于Rpre值。在穩(wěn)態(tài)下，該腳電壓是5V2RPRE該腳與地之間接一電阻，設(shè)定最高振蕩頻率Fpre，擬定Fpre與最低振蕩頻率Fing之間差值。該腳電壓固定在2V3CF與Ppre和Ping一起，設(shè)定Fpre和Fing。常態(tài)下，該腳電壓呈三角波4RING該腳與地之間接電阻，設(shè)定最低振蕩頻率Fing值。該腳電壓固定于2V5OPOUT運算放大器輸出，履行閉環(huán)反饋6OPIN-運營放大器反相輸入7OPIN+運營放大器同相輸入8EN1使器件進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，為日光燈萬一浮現(xiàn)脫落這樣故障專門設(shè)計9EN2在第一次點火之后，如燈管不能擊穿，使燈在啟動10GND地11LVG低端驅(qū)動器輸出，通過一限流電阻與MOSFET或IGBT柵極相接12Vs電源電壓，該腳必要接濾波電容器，在內(nèi)部被鉗位于15.6V13N.C空腳14OUT高品位驅(qū)動器浮置基準(zhǔn)，必要與高品位MOSFET或IGBT源極相接15HVG高品位驅(qū)動輸出，通過限流電阻與高品位MOSFET或IGBT柵極相接16VBOOT自舉電源電壓。該腳與Vs腳之間連接自舉電容。采用專利技術(shù)省略外接自舉二極管。通過高壓DMOS與低端功率MOSFET同步驅(qū)動表3

第6章MOSFET驅(qū)動設(shè)計MOSFET開關(guān)過程其輸出脈沖電流峰值10～50A范疇，頻率20～100KHZ范疇持續(xù)可調(diào)。其中，DC/AC變換采用全招拓?fù)?，通過變化其工作頻率來實現(xiàn)對輸出脈沖電流頻率調(diào)節(jié)。由于最高輸出脈沖電流頻率為100KHZ，因而選用MOSEFET作為主功率開關(guān)器件，并采用移動相PWM控制方式實現(xiàn)零電壓開關(guān)，以減小高頻開關(guān)損耗。MOSFET屬于電壓控制型號器件，其輸入阻抗高，所需靜態(tài)驅(qū)動率很小，,并且尚有開關(guān)速度快、工作頻率高特點.此外,電力MOSFET熱穩(wěn)定性優(yōu)于GTR,但是電力MOSFET電流容量小,耐壓低,普通只合用于功率不超過10Kw電力電子裝置中。6.1OSFET管開通與關(guān)斷在開通與關(guān)斷過程中漏源電壓Uds，漏源電流Io，刪源電壓Ucs和柵極充電電荷Qs變化曲線。MOSFET開通與關(guān)斷可分為四個某些：開通延遲階段（關(guān)斷延遲階段）逐漸開通階段（逐漸關(guān)斷階段）密勒平臺產(chǎn)生階段完全導(dǎo)通階段（完全關(guān)斷階段）圖6-1MOSFET開通與關(guān)斷過程MOSFET驅(qū)動電路應(yīng)滿足如下規(guī)定：(1)具備足夠快開關(guān)速度，最大工作頻率可達(dá)100kHz。為此，驅(qū)動脈沖應(yīng)具備足夠陡上升和下降速度，即驅(qū)動脈沖自身延遲要小。開通時，可以提供足夠大瞬時峰值電流，使得開通延遲和密勒平臺時間足夠短；關(guān)斷時，能為柵極電荷提供低阻放電回路，從而提高M(jìn)OSFET關(guān)斷速度。(2)由于柵極驅(qū)動電壓是相對于MOSFET管源極而言，而在橋式電路中，同一橋臂上管和下管源極電位是不同，即不同MOSFET驅(qū)動信號基準(zhǔn)點是不同。同步，為了避免功率變換電路對控制電路產(chǎn)生干擾，驅(qū)動電路必要實現(xiàn)功率變換電路與控制電路電氣隔離。(3)為防止MOSFET誤導(dǎo)通，在MOSFET關(guān)斷時，應(yīng)提供一定負(fù)偏電壓，以提高其抗干擾能力。(4)為保證MOSFET可靠開通，應(yīng)使驅(qū)動電壓高于MOSFET開起電壓，普通取10～15V。咱們在驅(qū)動電路中采用是IRF840MOSFET管驅(qū)動電路6.2RF840MOSFET管簡介IRF840MOSFET電力場效應(yīng)晶體管在導(dǎo)通時只有一種極性載流子(多數(shù)載流子)參加導(dǎo)電，是單極型晶體管。電力場效應(yīng)晶體管是用柵極電壓來控制漏極電流，因而它一種明顯特點是驅(qū)動電路簡樸，驅(qū)動功率小。其第二個明顯特點是開關(guān)速度快，工作頻率高，電力MOSFET工作頻率在下降時間重要由輸入回路時間常數(shù)決定。MOSFET開關(guān)速度和其輸入電容充放電有很大關(guān)系。使用者雖然無法減少Cin值，但可以減少柵極驅(qū)動回路信號源內(nèi)阻Rs值，從而減小柵極回路充放電時間常數(shù)，加快開關(guān)速度。IRF840為單極型器件，沒有少數(shù)載流子存儲效應(yīng)，輸入阻抗高，因而開關(guān)速度可以提高，驅(qū)動功率小，電路簡樸。但是，功率MOSFET極間電容較大，因而工作速度和驅(qū)動源內(nèi)阻抗關(guān)于。咱們采用500V，8AMOSFET管子圖6-2IRF840實物與引腳圖

第7章諧振某些設(shè)計串聯(lián)諧振由隔離變壓器、調(diào)頻調(diào)壓電源、勉勵變壓器、電抗器和電容分壓器構(gòu)成。其電容與電抗器構(gòu)成串聯(lián)諧振連接方式；調(diào)頻功率輸出經(jīng)勉勵變壓器耦合給串聯(lián)諧振回路，提供串聯(lián)諧振勉勵功率。7.1串聯(lián)諧振定義串聯(lián)諧振在具備電阻R、電感L和電容C元件交流電路中，電路兩端電壓與其中電流位相普通是不同。如果咱們調(diào)節(jié)電路元件（L或C）參數(shù)或電源頻率，可以使它們位相相似，整個電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達(dá)到這種狀態(tài)稱之為諧振。在諧振狀態(tài)下，電路總阻抗達(dá)到極值或近似達(dá)到極值。在電阻、電感及電容所構(gòu)成串聯(lián)電路內(nèi)，當(dāng)容抗XC與感抗XL相等時，即XC＝XL，電路中電壓U與電流I相位相似，電路呈現(xiàn)純電阻性，這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗最小，電流將達(dá)到最大值。7.2LC諧振回路性能及特點圖為一LC串聯(lián)諧振電路，其中R表達(dá)線圈L損耗電阻。該電路交流阻抗為Z=R+j（），當(dāng)回路發(fā)生諧振時，=0，故回路諧振頻率為：

f0=

該電路諧振時特點是，回路阻抗最小且Z0＝R；信號電壓一定期，回路電流最大且I0＝；電感或電容兩端電壓最大，且是信號電壓Q倍。Q定義為：Q＝。Q叫回路品質(zhì)因數(shù)。圖7-1LC串聯(lián)諧振電路圖

圖7-2鎮(zhèn)流器LC串聯(lián)諧振電路圖工作過程啟動前高壓鈉燈自身相稱于開路狀態(tài)，上電后上電后使電源串聯(lián)電感與所串聯(lián)總電容在電源工作頻率下發(fā)生諧振，這是一種電壓諧振，會在串聯(lián)電容兩端產(chǎn)生很高電壓(將諧振電壓設(shè)計得高于燈啟動電壓)。串聯(lián)電容cp。當(dāng)諧振高壓重要分量出當(dāng)前CP兩端，同步也出當(dāng)前與CP并聯(lián)高壓鈉燈兩端，只要此電壓高于高壓鈉燈最小啟動值就可以點亮高壓鈉燈。點亮后燈端并聯(lián)電容CP被燈電弧短路，由于燈電弧阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燈開路時阻抗，使串聯(lián)諧振條件被打破，電路由諧振狀態(tài)開始向新交流穩(wěn)定狀態(tài)過渡，依托串聯(lián)電感L.限流作用使高壓鈉燈工作點得以穩(wěn)定。一方面咱們?nèi)」ぷ麟妷簽?80V

第8章單片機控制電路及程序編寫8.1單片機簡介單片機是指一種集成在一塊芯片上完整計算機系統(tǒng)。盡管它大某些功能集成在一塊小芯片上，但是它具備一種完整計算機所需要大某些部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，當(dāng)前大某些還會具備外存。同步集成諸如通訊接口、定期器，實時時鐘等外圍設(shè)備。而當(dāng)前最強大單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。8.289V51RD2簡介它重要特點是包具有64KB非易失性Flash程序存儲器和1024字節(jié)數(shù)據(jù)RAM存儲器。前者支持并行和串行在系統(tǒng)編程(ISP)，屬低EMI方式(ALE禁能)；具備4個8位I／O端口，3個高電流P1端口(每個I／O端口電流為16mA)，可兼容TTL和CMOS邏輯電平。該微控制器性價比高，可簡化整個系統(tǒng)電路，減少系統(tǒng)成本，通過串行接口通訊方式既可完畢系統(tǒng)升級，也可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。8.3X1227S8I簡介X1227S8I是一款帶有時鐘、日歷、CPU監(jiān)控電路和兩路查詢報警實時時鐘(RTC)，它采用低成本32.768kHz晶體作為輸入，可精密到秒、分鐘、小時、日期、星期、月、來顯示時間，并能自動調(diào)節(jié)閏年至2096年。X1227S8I還提供一種備用電源輸入引腳(VBACK)，該引腳可使器件采用不可充電電池作為備用電源。X1227S8I具備一種4K位EEPROM陣列，可保存系統(tǒng)配備參數(shù)，并具備安全、保密性。該存儲器在主電源和備用電源全都失效時不受影響。此外，X1227S8I還具備2.7～5.5V單電源；其工作溫度范疇為-40℃～+85圖8-1單片機定期控制電路8.4系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)由于氣體放電燈消耗功率取決于輸入電壓，依照高壓鈉燈工作特性隨電源電壓變化規(guī)律，當(dāng)工作電壓上升至額定電壓106％時，鈉燈功耗將上升至額定功率115％；當(dāng)工作電壓上升至額定電壓110％時，鈉燈功耗將上升至額定功率130％。咱們額定功率為250W鈉燈，當(dāng)電源電壓上升至額定電壓108％時，燈泡功耗將上至310W，這將導(dǎo)致用電量大幅度上升。由于設(shè)計道路亮度時已考慮了正常亮度需要，因此不應(yīng)以減少亮度來節(jié)約電能消耗，但考慮到后半夜車輛人流大為減少，此時供電電壓因用電負(fù)荷減少而升高，此時采用減少供電電壓，而恰當(dāng)減少光源光通量也是可行。假設(shè)后半夜供電電壓升高10％，此時再減少供電電壓為額定電壓90％來運營，則光通量減少為額定值70％，而消耗功率可減少55％。咱們?nèi)6574芯片上四腳接下68K電阻為采樣端，將單片機定為高峰用電時期和后半夜時期（用電大幅度減少時候）通過單片機控制9013三極管輸出信號脈沖調(diào)節(jié)68K電阻電阻值大小然后發(fā)送到L6574芯片上來調(diào)節(jié)電壓大小。9013是一種放大三極管，它屬于NPN管子，集電極-發(fā)射極電壓最小值25V集電極-基電壓最小值45V射極-基極電壓最小值5V集電極電流0.5A耗散功率0.625W結(jié)溫150特怔頻率最小150MHZ它作用是將L6574芯片發(fā)出電壓通過9013發(fā)射極傳送電壓值到單片機上由單片機控制電壓值。圖8-29013三極管引腳圖路燈照明節(jié)能基本原則應(yīng)以保證不減少場合視覺規(guī)定為原則，在保證亮度原則和照明質(zhì)量前提下，根據(jù)路燈電壓與功率非線性關(guān)系，力求減少照明系統(tǒng)中能量損失，最有效地運用電能。系統(tǒng)采用降壓調(diào)功節(jié)電，即運用時控自動投切及跟壓調(diào)功等技術(shù)，自動跟蹤電網(wǎng)電壓，自動調(diào)節(jié)照明功率，實現(xiàn)對燈具自動、精確地開關(guān)及電壓和照度輸出智能化模糊調(diào)節(jié)。智能化地調(diào)節(jié)路燈實際供電電源，使輸出電壓相對穩(wěn)定，保證燈具輸入功率與實際照度規(guī)定達(dá)到最佳匹配，從而實現(xiàn)了高效節(jié)電，使其節(jié)電率達(dá)15％～38％，且延長了燈具使用壽命。例如；每晚23點后進(jìn)入節(jié)能模式始終到第二天早上6：30路燈熄滅前，通過單片機控制L6574實現(xiàn)鈉燈降壓10%，而功率則減少了30%，且發(fā)光量并無多大變化，如株洲市所有采用該型智能鈉燈，每只燈每天節(jié)能電量為：（250w×0.3）×7.5h=0.5625（kw）設(shè)全市該型路燈共5萬個，則全年使用該型鈉燈至少可節(jié)電:0.5625×50000×365=2044000KW如推廣到全國其節(jié)能效應(yīng)則更明顯，如此可見研究節(jié)能型電子鎮(zhèn)流器意義十分重要。8.5單片機程序編寫咱們一方面采用X1227S8I型號芯片進(jìn)行定期。將高峰用電時間設(shè)定為夜燈時間（定為19點）