高强度气体放电灯电子镇流器启动电路仿真研究
高强度气体放电灯的热启动电路
高强度气体放电灯的热启动电路Heat start circuit of the high intensity gas discharge (HID) Iamp大家知道，高压钠灯和金属卤化物灯，这类高强度气体放电（HID）灯比较难启动。
特别当灯点亮后，工作足够长时间，灯的温度上升后，如果突然断电，紧接着又再启动，就需要专门的启动电路，这就叫做热启动。
对此，灯两端需加较高的脉冲电压（它比电网电压高得多）。
为热启动这种灯并使之正常工作，已有许多电路形式。
这些电路都工作得十分满意。
但是，这些电路中，除了所用的普通镇流器外，通常都带电阻和脉冲变压器，才能完成启动工作。
这里的电阻，一般是低阻值大功率的，它要发热。
为防止这些发热元件危及电路其他元件，就采用特殊的设计，或者把热排走，或者把其他元件用隔热材料隔离起来。
另外，用了大瓦数的电阻和脉冲变压器，也增加了电路和成本。
为克服上述电路的这些缺点，介绍一种新型电路，如图1所示。
该电路无大瓦数电阻和脉冲变压器，其线路连接关系如下：接线端子1及2接到交流电网上，（220V或110V），C1为功率因数校正电容，接在电源输入端子1及2之间。
L1为电感镇流器，其一端连到电源输入端子1，另一端接到灯Lp，灯的另一端接到电网输入端2。
这样，镇流器和灯串接起来跨接在电源两端子上。
镇流器L1有一个抽头E，它把镇流器线圈分为两部分，BE为第一绕组，也叫初级绕组，AE为第二绕组，也叫次级绕组，绕组AE的匝数N2，比绕组BE的匝数N 1大得多，一般取≤5%。
可控硅SCR接在镇流器L1的B端和储能电容C2之间。
电容C2的另一端器连接器抽头E。
触发二极管D3接在SCR的控制极和阳极之间。
如有必要在触发二极管和SCR的控制极之间接一个限流电阻R2，以保护触发二极管。
从电路中SCR、电容C2及D3的连接关系可看出：如果电容C2上的电压增加达到或超过触发二极管D3的击穿电压，D3就导通，SCR就处于导通状态，电容C2就通过绕组EB 放电。
高强度气体放电灯用电子镇流器控制集成电路与实现
１． 定时敏感元件 （黑框内）
２． 滤波器和自举升电压电容
３． 信号地
有关电感参数与绕制
４． 功率地
图 8 PCB 板布局时布线和元器件安排的有关考虑
IRPLHID2/DEMO 中不同序列号的有关电感元器 件的绕制方法和参数分别如图 9、图 10 和图 11 所示。
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2010 年 12 月
关键词 控制集成电路（IRS2573D） 电子镇流器，高强气体放电灯（HID）
演示板（
）的主要技术特点
(1) IRPLHID2/DEMO 板的实物如图 1 所示。
的电性能指标如表 1 所示，电路工作原理图如图 3 和 图 4。
表 1 IRPLHID2 的电性能指标
电参 数
参数值
图 1 IRPLHID2/DEMO /70W 的 HID 灯电子镇流器实物图
US US4
UB2
MH2
OHO2
HO2
CS1 BCS4 CS2
BCS5 CS3
BCS6 CS4
CS5 CS6
PFC11
PFC12
IGN3
MPFC
PFC1 PFC3
PCF4
D3
PCF7
1C1
M1
IGN1
D VS1
VS3
ISENSE ISENSE
OC OC OV OV
VS2
VS1
ML2
ML1
MH1
MIGN
图 4 IRPLHID2 的电路工作原理图（2）
的电路工作原理
HID 灯有它固有的工作特性，要使 HID 灯正常工 作需仔细设计 HID 灯的控制方法，特别是 HID 灯正常 点火工作需要一个高点火电压，这个点火电压一般为 3~4 kV；在 HID 灯的预热工作期间需要限制 HID 灯的 电流；在 HID 灯的正常工作期间需进行恒功率控制， 重要的是对应 HID 灯的灯电压需严格控制灯功率，以 确保灯与灯之间的亮度和发光颜色一致。同时为了避 免 HID 灯内的汞迁移，HID 灯的驱动应采用交流供电。
高强度气体放电灯用大功率电子镇流器新技术
高强度气体放电灯用大功率电子镇流器新技术一、技术名称：高强度气体放电灯用大功率电子镇流器新技术二、适用范围：适用于高压钠灯、金卤灯用电子镇流器取代电感镇流器，用于道路、交通、公共场所、农业、工业、航空、军事、城市建筑群、厂矿等方面的照明。
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：目前，我国大部分公路照明及厂矿照明通常采用高压钠灯、金卤灯等高强度气体放电灯，并配套使用电感镇流器，功率因数约为67%，耗电量高，且不具备调光的性能。
四、技术内容：1.技术原理1）通过对高频波段及高频电流的控制，将高频频率改变为所需的频率，30～40 kHz 为1000W，40～50 kHz为750W，50～60 kHz为600W。
2）1000W调光型电子镇流器输入电压范围：120～240V。
主要是由交流120～240V 的输入通过桥式整流滤波，再由直流稳压电源的IC控制保证直流电压不变，达到输入交流在规定的波动范围内波动而直流电压不变的目的。
2.关键技术1）芯片和电子模块的优化设计；2）变频调光；3）高压钠灯和金卤灯电子镇流器的通用性；4）宽电压（102～240V）输入。
3.工艺流程技术原理见图1所示：图1 高强度气体放电灯用大功率电子镇流器技术原理图五、主要技术指标：1、电压范围：120～240V；2、电源频率50/60Hz；3、功率因数＞0.99；4、灯电流波峰比＜1.7；5、电流总谐波＜10%；6、环境温度-10～40℃；7、启动时间5min；8、输出灯功率变化＜2%；9、抗干扰的最大距离是0.6m；10、可使用灯：HPS（钠灯）/MH （金卤灯）11、可变频调光600W、750W、1000W。
六、技术应用情况：该技术被XX省科技厅认定为XX省重大科学技术成果，并在部分省市的市政高压钠灯上实施应用，节能效果良好。
七、典型用户及投资效益：典型用户：XX市城区建设规模：XX市城区更换3000盏路灯照明。
主要技改内容：将XX市城区XX大道、XX大道、XX路的路灯照明的电感镇流器更换为电子镇流器。
高强度气体放电灯电子镇流器
高强度气体放电灯电子镇流器孙多春王涟李璜一、引言高强度气体放电灯以其高光通量、高光效(100～120lm/W)、长寿命和放电管小而显示出很强的生命力。
其中高压钠灯以其特高光效和透雾性强在道路、港口照明方面得到普及；而金属卤化物灯除高光效外，还以高显色性备受青睐，在体育馆、展厅、商场、广场及要求高显色性的工厂、车间被广泛采用，成为流行的泛光照明中的一枝独秀的主要光源。
高强度气体放电灯工作时须采用镇流器补偿自身的负阻特性。
高强度气体放电灯启点时必须加以数千伏的高压触发脉冲使灯启动，启点初期电弧电流很大，正常工作时灯又运转在高气压电弧放电状态。
从启点到灯稳定工作期间灯阻抗变化很大。
高强度气体放电灯的上述特点要求镇流器不仅要提供启动所需高电压，而且要与灯的不同阶段的不同负载特性相匹配，并能承受更高的瞬态电压和更大的短暂电流的冲击。
电感镇流器绕组线径粗，体积较大，材料消耗多，加以自身消耗的功率较大(达到灯功率的15%或更高)，温升高，功率因数低(0.3～0.4)和三次谐波高等固有缺点，远不符合绿色照明的要求。
以电子镇流器代替电感镇流器已经成为绿色照明工程中一项紧迫任务。
表1 电子镇流器和电感镇流器比较每只镇流器本身耗电(W) 每只年节电(kWh)电感镇流器电子镇流器2500h/年荧光灯(40W) 约8 1 17.5 金属卤化物灯(250W) 38 8 75高压钠灯(400W) 58 11 117.5目前高强度气体放电灯本身技术日趋成熟，而且电子镇流器关键功率器件及专用芯片技术成熟，加上政府倡导和政策扶持，为电子镇流器的推广应用提供了良好契机。
从我国目前情况看，人们已经从荧光灯和紧凑型荧光灯配用电子镇流器带来的舒适和节电的显著效果，逐步对高强度气体放电灯配用电子镇流器持认可和接受态度。
二、国内外技术动态1.国外研究进展国外学者对金属卤化物灯配用电子镇流器的寿命研究指出，通过设定金属卤化物灯的流明系数，可以阻止灯管早期发白和灯管膨胀，大大降低寿命过程中灯压的升高，使灯管寿命比在电感镇流器下延长1.5～2倍。
(5)高强度气体放电灯电子镇流器的研制
２．２声谐振问题及其解决方法随着电子镇流器在低压气体放电灯如荧光灯领域的成功推广，人们将电子镇流器推广至ＵＨＩＤ灯领域，但由此产生了一个新的问题，这就是声谐振问题。
声谐振是指ＨＩＤ灯高频工作时出现电弧不稳定的现象。
发生声谐振时，ＨＩＤ灯光输出发生波动并伴以电流电压起伏，实验研究表明，此时灯电压电流有效值会出现一个低频（５～２０Ｈｚ）的波动，这种能为人肉眼所察觉的低频波动导致灯光闪烁，严重影响了照明效果。
声谐振时灯电弧会发生扭曲和抖动，严重时电弧会熄灭，甚至导致电弧管炸裂．图２．６和图２．７ａ）、ｂ）分别是稳定工作下和发生声谐振时的灯电弧。
ａ）电感式镇流器图２－６稳定时的灯电弧”电子镇流器图２．７声谐振时的灯电弧产生声谐振的因素有很多，如放电管的形状、尺寸、管中气体压力、温度、灯的使用寿命等等【６】，而且对于不同厂家，不同批号的灯，甚至是同一批号的，每一支灯的声谐振频率范围也不相同，更重要的是，随着灯的使用寿命的延长，声谐振点会有所改变，因此解决声谐振问题有很大的难度，因此解决声谐振问题导通，ｃｌ电压全部加在变压器的原边，在变压器副边感应出几千伏的脉冲电压，经过Ｌｃ谐振，在电容Ｃ（Ｃ，《ｃ．）上产生高压，从而击穿ＨＩＤ灯。
击穿后灯阻抗较小，Ｋ经工，、ｅ给ＨＩＤ灯提供一个稳定的交变电流源。
图３．５是镇流器启动时高压触发二极管上的电压，可见峰值电压在３００Ｖ以上，这个电压加在脉冲变压器的原边，若变压器有效匝比为１：１０，贝｝ｊ会在副边产生３ｋＶ以上的高压，从而击穿ＨＩＤ灯，这种触发方式比单纯的ＬＣ谐振触发更可靠。
图３．５启动时高压触发二极管上的电压３．１．４控制电路设计控制电路是电子镇流器极为关键的部分，本设计中利用ＳＧ３５２５芯片产生逆变所需的驱动信号，并通过周围辅助电路实现相应的控制和保护功能。
逆变驱动和频率调制电路如图３－６所示。
整流１图３－６逆变控制电路图３·１４１５０Ｗ高压钠灯电子镇流器实物用杭州远方仪器有限公司的镇流器专用测试仪ＨＢ一３Ａ对电子镇流器进行了测试，其中２５０Ｗ高压钠灯电子镇流器测试结果如图３．１５、３．１６、３．１７、３．１８所示。
高强度气体放电(HID)灯电子镇流器技术高新技术项目可行性研究报告
高强度气体放电（HID）灯电子镇流器技术高新技术项目可行性研究报告高强度气体放电（HID）灯电子镇流器技术高新技术项目可行性研究报告1 总论1.1项目名称：高强度气体放电（HID）灯电子镇流器技术1.2项目的主要内容，目前的进展情况.项目的主要内容：随着国家城市建设的蓬勃发展，城市市政的智能性要求越来越高，在目前的市政照明管理中，由于采取的是传统的电感镇流器，导致无法实现智能控制功能，使整个市政照明管理的发展相对落后。
同时，国家能源紧缺已成为制约经济发展的瓶颈，最近几年以煤、电紧缺为主要表现的能源匮乏已经在很大程度上威胁到了经济的正常运转。
2004年的数据显示，我国照明用电占国家发电量的13%，其中，作为城市照明大量主要使用的光源---高压气体放电（HID）灯的用电量占到了整个照明用电的50%。
与高压气体放电灯配套的镇流器的功耗是光源的15%左右，且功率越大，耗能的比例越高。
城市的实际照明需求不需要照明亮度在整个晚上都保持一致，过高的照明亮度反而会影响居民夜间的休息，如何采取合理的措施，一方面降低照明的能耗，另一方面通过控制，调整照明的亮度，起到既节能又方便居民生活的作用是目前市政照明中急需解决的问题。
城市建设的发展越来越强调环保，强调减少对资源的使用量。
传统的镇流器使用大量的铜等金属，对资源的使用量大，能源的开采将对环境产生非常大的负面影响，目前发达国家中已经采取强制措施，禁止销售和使用耗能高、占用资源大的传统电感式镇流器，我国也面临这一严峻的问题，目前国内虽然已经有了高强度气体放电灯的电子镇流器，但由于技术、工艺、价格等因素的制约，到目前为止这个问题还没有好的解决。
在“九五”期间国家相关部委共同组织实施的一项旨在节约电能、保护环境、改善照明质量的重点节能示范工程--中国绿色照明工程。
绿色照明工程的实施取得了明显的社会和经济效益。
到2010年照明用电节能要达到15%。
目前，作为绿色照明工程实施重要组成部分之一的电子镇流器，已成功取代传统的电感镇流器，在荧光灯照明系统中得到了广泛地应用在欧、美发达地区，低效电感镇流器在2004年已开始全面禁销，香港地区亦准备出台相关的法规政策全面推行节能型电感镇流器及节能的电子镇流器。
高强度气体放电灯镇流器关键技术研究
ｄ ｇｅ ｄ． ｉ ｔ ｃ ｎ ｔ ｎｔ ａｌ ｐｏ ｒｃ ｔｏｌ ｓｂｅ ｏ ｈ ｒ ｎ
Ｋｅ ｒ ： ｉ ｈ－ ｔｎ ｉ － ｉｃ ａｇ ａ ｙｗｏ ｄｓ ｈ ｇ －ｎｅ ｓｔ － ｓ ｈ ｒ ｅｌｍｐ； ｃ ｕ ｔｃｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｅｅ ｔｏ ｉ ａｌｓ ｉ ｙｄ ａ ｏ ｓｉ ｅ ｏ ａ ｃ ； ｌｃｒ ｎｃｂ ｌａｔ
些 频率 段 上 可 能发 生 灯 弧不 稳 定现 象 ，这就 是Ｈ Ｄ Ｉ
低频方波高强度气体放电灯电子镇流器
输 出不稳 、 闪烁 ，甚 至灯管 炸裂 ，严重 影响照 明效
果 。克服 声 谐 振 的方 法 有 以下 两个 法 则 ： （） １ 驱
动ＨＩ 灯 的频率 落在 声谐振 频率 之外 ； （） 动Ｈ Ｄ ２驱 Ｄ Ｉ 灯 的高 频能量 低 于声谐振 发 生 的阈值 能量 。 由此 ，
己被 工业界 广泛接 受 。
１ 低 频 方 波 电 子镇 流器 分 类
为 了确 保ＨＩ 灯不 发 生 声谐振 ，一种 可靠 的办 Ｄ 法 就 是让ＨＩ 灯 工 作于低 频方 波状 态 。从 电路 拓 扑 Ｄ 结构 角度 来分 ，低 频方 波ＨＩ 灯 电子 镇流 器主 要包 Ｄ 括 典型 的三 级式低 频方波 电子镇流 器 、两级式 低频 方 波 电子镇流 器和 单级 式低频 方波 电子镇 流器 。 目 前 ，两级 低频方 波 电子镇流 器是研 究 的热 点。 １ １三级 式 低频 方波 电子镇 流 器 ． 典 型 的三 级 式低 频 方 波 电子 镇 流 器 如 图１ 所
摘 要 ： 综述 了几种 典型 的低频 方波 电子镇 流器 电路拓扑 的优 缺点及应用 ，分析 了一种基于 半桥
的两级低频方波 电子镇流器 的工作原理及 控制方案 。实验 结果表 明，灯 电压 、灯 电流采用低频 方波 可 以
有效避免高强度气体 放 电灯 声谐振现象 的发生 。 关键词： 电子镇 流器 ；低 频方波 ； 声谐振 ； 高强度 气 体放 电
ｃ ｒ ｇ ａ ｃ ｕ ｔｃｒ ｓ ｎａ ｃ ｓｆｏｍ ｔｋｍｇｐ ａ ｅ ｈａ ｅｌ ｍｐ ａ ｏ ｓ ｉ ｅ ｏ ｎ ｅ ｒ ａ ｌｃ ．
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｌｃ ｏ ｉ ａｌ ｔ ｌｗ－ ｅ ｕ ｎ ｙｓ ｕ ｅｗａ ｅ ａ ｏ ｓ ｃｒｓ ｎ ｃ ； ｉｈ ｉ ｅ ｓｔ ｉ ｈ ｒ ｅ ｙｗ ｒ ｓ ｅｅ ｔ ｎｃｂ ｌ ｓ；ｏ － ｑ ｅ ｃ ａ － ｖ ； ｃ ｕ ｔ ｏ ａ ｅ ｈｇ ｔｎ ｉ ｄｓ ａｇ ｒ ａ ｒ ｆ ｑｒ ・ ｉ ｅ ｎ ｎ ｙ ｃ
高强度气体放电灯电子镇流技术研究的开题报告
高强度气体放电灯电子镇流技术研究的开题报告一、研究背景和目的室内照明是人们日常生活中不可或缺的一部分，随着社会的发展和科技的进步，人们对照明的要求也变得越来越高。
传统的荧光灯和白炽灯由于它们的能效比较低和寿命较短，已经逐渐被新型的高强度气体放电灯所取代。
高强度气体放电灯具有寿命长、能效高、颜色纯度高、光衰小等特点，广泛应用于工业、商业和公共场所的照明。
然而，高强度气体放电灯也面临着一些技术难题，其中之一就是如何实现稳定的电流和电压。
本研究旨在对高强度气体放电灯电子镇流技术进行研究，探索如何实现高效、稳定的驱动电路，并提高灯具的工作效率和寿命。
二、研究内容和方法1.研究内容（1）高强度气体放电灯的基本原理和组成结构（2）电子镇流器的相关技术和应用（3）高强度气体放电灯电子镇流技术的研究现状和存在问题（4）提出一种高效、稳定的电子镇流方案，设计对应的驱动电路（5）对设计的电子镇流方案进行实验验证，并比较不同方案的性能指标（6）对实验结果进行分析和总结，并提出改进建议2.研究方法（1）通过文献研究，对高强度气体放电灯和电子镇流技术进行综述，并分析现有方案的特点和不足之处；（2）基于现有方案的优缺点，提出一种新型的电子镇流方案，并进行仿真分析；（3）进行实验验证，比较不同方案的性能指标，并分析原因；（4）根据实验结果，分析电子镇流方案的优化方向和路径，并提出改进建议和应用前景。
三、研究意义和预期成果本研究的意义在于提高高强度气体放电灯电子镇流技术的水平和应用效果，为照明产业的发展贡献力量。
预期成果为设计出一种高效、稳定的电子镇流方案，提高灯具的工作效率和寿命，从而降低照明成本，促进能源节约和环境保护。
HID电子镇流器及其Saber仿真的开题报告
HID电子镇流器及其Saber仿真的开题报告
一、研究背景
气体放电灯（如气体放电灯、金卤灯等）通常需要电子镇流器来控制其电流和功率。
与传统的电感镇流器相比，使用高频电子镇流器可以提高能量利用率，减少体积和重量，并减少电磁干扰。
高强度放电灯使用加压灯泡，其工作过程比低压灯更复杂。
在锂电池和汽车领域，高频电子镇流器被广泛应用于各种类型的气体放电灯。
由于高频电子镇流器的开关频率较高，因此这些设备的设计变得更加复杂。
二、研究目的
本文目的是对HID（高强度放电）灯电子镇流器进行研究，对其控制波形，输出电流和功率特性进行分析，并进行硬件电路设计和软件仿真。
通过设计和仿真开发一个使用Saber仿真软件的HID电子镇流器，在进行实际制造之前进行预测试以验证其性能和减少制造成本。
三、研究方法
1. 硬件设计：进行硬件原理图设计，包括电源、控制算法和输出电路。
2. 软件仿真：使用Saber仿真软件进行电路仿真。
3. 电子镇流器性能测试：通过性能测试，验证电子镇流器的性能和效率。
四、预期成果
通过对HID电子镇流器的研究，开发一个通过Saber仿真软件实现的仿真模型，对其控制波形，输出电流和功率特性进行分析。
开发出全新的电子镇流器，可以用于各种气体放电灯，以提高能源利用率、降低制造成本。
气体放电灯的流体模拟研究的开题报告
气体放电灯的流体模拟研究的开题报告一、研究背景气体放电技术是指将任意两极之间的气体置于高压下，施加足够大的电场，使气体电离形成电子、正离子、中性粒子以及其他化学物质的反应过程，以发光、产生化学效应或加热的一类技术。
气体放电灯常常作为一种照明、显示、杀菌和清洗工具而广泛应用。
气体放电灯的性能参数和工作效率受其漂移、扩散与反应等复杂物理过程的影响。
因此，对气体放电灯内部物理场的研究，对于设计和生产高效能、低耗能的气体放电灯具有重要的意义。
二、研究目的本文旨在基于数值模拟方法，对气体放电灯内部物理场进行建模与分析，揭示气体放电灯内部反应、漂移、扩散等物理过程的关键影响因素，为设计和改进气体放电灯提供理论依据。
三、研究内容1、深入挖掘气体放电灯内部的复杂物理过程，建立气体放电灯的数学模型，分析气体放电灯内部的物理现象和关键影响因素。
2、采用数值模拟方法（如有限元方法、有限体积法、有限差分法等）对气体放电灯内部的物理场进行模拟，得出气体放电灯的控制方程，并进行离散化求解。
3、通过建立气体放电灯的三维数值模型，对其内部物理场进行仿真计算，得到气体放电灯内部的流动场、温度场和离子场等关键物理场变量的分布情况。
4、基于实验结果对气体放电灯内部的物理场数据进行分析与验证，检验数值模拟方法的可信度和精度，为进一步深入研究气体放电灯提供参考。
四、研究意义1、揭示气体放电灯内部反应、漂移、扩散等物理过程的关键影响因素，为设计和改进气体放电灯提供理论依据。
2、采用数值模拟方法对气体放电灯进行研究，可避免了实验成本高、操作复杂、时间耗费长等难题，提高研究效率与准确度。
3、数值模拟方法对气体放电灯的研究有理论可靠性、数值精确性、仿真模拟性以及预测模拟性等特点，形成取代实验方法的一种重要手段。
五、研究预期结果通过对气体放电灯内部物理场的数值模拟，预期将得到气体放电灯内部流动场、温度场和离子场等关键物理场变量的分布情况，提高对气体放电灯内部反应、漂移、扩散等物理过程的研究精度，为设计和改进气体放电灯提供理论依据。
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0 引言
第三代照明光源高强度气体放电灯（HID 灯）具有光效高，寿命长等优点，在照明领域得到广泛应用。
高强度气体放电灯主要包括高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯，另外还有一些特种气体放电灯如氙灯、氪灯等。
HID 灯对点火电路有着特殊的要求，点火电路性能的好坏直接影响到电子镇流器的性能和使用寿命，因此有必要对其点火电路进行仿真研究。
冷灯启动时，要求电子镇流器能提供一个宽度几微秒、幅值3kV 以上的高压脉冲，保证灯正常启动。
热启动是指金卤灯在点燃一段时间，将其关断后再重新启动。
金卤灯热启动时，由于灯内温度高，放电管内气体的蒸汽压较高，此时需要外加一个很高的击穿电压，热启动时的击穿电压一般需要几十千伏。
目前，HID 灯启动方式主要有两种:LC 谐振启动方式和变压器升压启动方式。
其中基于LC 谐振理论的启动方式大多应用在较小功率的高强度气体放电灯中，而变压器升压触发启动方式用以启动较大功率的高强度气体放电灯。
在对这两种启动方式理论研究的基础上，本文提出了一种带有双向触发管的变压器升压启动电路。
1 LC 谐振点火电路仿真
如图1为LC 谐振电路PSpice 仿真原理图，输入电源V1的电压为400V，MOS 管M1和M2在驱动电路的控制下以7.9KHZ 的频率交替导通和关断，在LC 谐振电路输入端产生高频方波电压。
灯在启动前相当于开路状态，设灯电阻此时为1000G。
图2为灯启动前灯电压波形，此时L S 、C S 、C P 在输入电压的
工作频率下产生谐振，其中C S >>C P ，因此谐振产生的高压的主要分量在C P 两端，
也就是加在与C p 并联的灯两端，会在灯管两端产生高压脉冲，高压脉冲电压峰值约3KV，图3为LC 谐振电路回路电流，电流峰值约为15A。
灯启动后，灯电阻迅速变小，改变了电路的谐振参数，使电路失去谐振状态，此时使驱动信号采用低频方波，可以避免声谐振现象，HID 灯进入
基金项目：金陵科技学院博士科研启动基金（JIT-B-201628）；江苏省高校自然科学基金
(17KJB510021)。
图1 LC 谐振点火电路仿真原理图
图2 灯启动前灯电压波形
25稳定工作状态。
2 变压器启动方式仿真
为变压器升压启动电路PSpice仿真原理图，
路由全桥逆变电路、变压器升压启动电路组成。
在灯启动前，
Rlamp可以用一个大电阻（1000G）来等效，直流供电电
通过电阻R给电容C1充电，当C1上的电压达到双向
触发管的击穿电压240V时，双向触发管的击穿，充电电容
电压波形如图5，当电容C1上电压上升到240V时，
放电的时间相对于充电时间来说很短，因此高压脉冲
产生的周期主要取决于RC1充电时间。
变压器原边电压波形
如图6，原边电压峰值约为210V的周期性脉冲电压，该电压
通过1：15变压器副边升压加到灯两端，灯电压波形如图7，
电压脉冲峰值达到3500V左右，每个全桥驱动周期中出现多次
高压脉冲，每个周期中高压脉冲数目可由RC充电时间来确定。
3 带有双向触发管的启动方式仿真
如图8为带有双向触发管的启动方式的PSpice仿真电
路，该启动电路由电感L1、L2、L3，电容C1、升压变压器以
及双向触发管组成。
双向触发管采用MKP3V240，它的击穿电
压V
BO
为230～250V。
当灯启动前，金卤灯相当于开路，此时
全桥逆变电路的输入电压为400V，当全桥驱动芯片驱动成对
MOS管轮流导通时，双向触发管击穿导通，L1、变压器原边、
双向触发管、电感L2、电容C1构成一条通路，在变压器原边
产生一个幅值为几百伏的脉冲电压，经变压器升压后在变压
器副边产生高压脉冲，使灯击穿。
金卤灯启动成功后阻值较
小，灯电压只有几十伏，双向触发管此时两端电压达不到击
穿电压而停止工作，L1、变压器副边、金卤灯、电感L3构成一
条通路，电路进入能够稳定工作状态。
在灯未击穿前，灯的电
阻可以用一个很大的电阻（10000G）来等效，如图8中的R1；
图9为灯未击穿前仿真电压，点火脉冲在每
个边沿处产生，电压峰值达到3500V，然后逐
渐衰减，达到灯正常启动要求。
4 实验结果与结论
图10为灯点火电压按照20：1分压比
进行测量得到的分压波形，图中电压尖峰值
为150V，则灯点火电压的高压脉冲的幅值约
为150×20=3000V，且脉冲宽度达到1us以图4 变压器升压启动仿真原理图
图5 充电电容电压波形图6 变压器原边电压波形图7 启动前灯电压波形
图9 点火状态下灯电压波形
图3 LC谐振电路回路电流
（下转第12页）
的上下行报文抓取解析记录、测控装置事件报告记录、多功能校验测试仪的继电器动作情况来依次排查判断失败原因。
5 结语
本文基于电力无线专网设计了变电站监控信息智能校验平台，突破了常规的校验方式和流程，将站端后台、模拟主站、调度主站三个维度的监控信息集中于多功能无线终端，实现“触发-显示-比对-校验”的一键传动闭环流程，多人的工作量由一人快速完成，极大提高了工作效率。
在此平台的理论基础上，可将画面识别、程序化校验、智能化诊断作为未来继续研究的方向，与泛在电力物联网技术深度融合，实现变电站监控信息规模化、程序化、自动化校验传动。
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上，能够使金卤灯正常启动。
图10 灯点火电压（实验波形）
本文提出了一种带有双向触发管的启动方式，利用全桥输出方波电压正负跳变在HID 灯两端产生高压脉冲使灯正常启动。
当灯工作在稳态时，启动电路对灯并无影响。
仿真研究
和实验结果都证明了该启动方式的有效性。
参考文献
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