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研究生:莊家銘
研究生(外文):Chia-Ming Chuang
論文名稱:高頻汽車用氙燈電子式安定器之研製
論文名稱(外文):Design and Implementation of High-Frequency Electronic Ballast for Automotive HID Lamps
指導教授:梁從主, 陳建富
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:高頻電子式安定器氙燈
外文關鍵詞:high-frequency electronic ballast.xenon ballast
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本文提出一種新型的電路架構應用於35W汽車用氙燈,電路以變頻啟動控制方式將燈管由暫態操作至穩態,燈管啟動頻率35kHz,穩態頻率25kHz。輸入電壓為12~15V的汽車電池,利用直流升壓轉換器可將輸入電壓升壓到30V,且藉由控制其工作週期可達到功率控制的目的;後級,利用推挽式串聯諧振並聯負載轉換器產生高頻弦波以供給燈管所需之功率;另外,利用多級升壓點火電路提供燈管發弧所需的高壓(18kV~23kV)。利用本文提出的電路架構,燈管在暫態期間約需十幾瓦的功率即可順利將燈管點亮。由實際量測所得的波形可知,本架構可達到零電壓切換的功能,減低切換損失。最後,利用本文所提出的架構,分別量測與探討燈管操作於高頻時暫態期間與穩態期間之各種電氣特性。
A novel electronic ballast for automotive HID lamp using variable-frequency control method is presented. The switching frequency of the proposed ballast is changed from 35kHz at start-up transition to 25kHz at steady-state operation. A boost converter is used to boost the 12V battery voltage to 30V and also to control the power to the lamp. Then a push-pull series-resonant parallel-load inverter is used to provide the high frequency ac voltage for the lamp. In addition, a cascaded multiplier circuit with spark-gap and transformer is designed to supply 18~23kV igniting voltage. By using the proposed circuit, about 10~15W input power is needed to supply to the HID lamp during start-up transition condition. The experimental results show that the proposed circuit can achieve low switching losses by zero voltage switching. Finally, high frequency electrical characteristics of the HID lamp operated at start-up transition and steady-state are measured and discussed.
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖表目錄 Ⅵ
符號表 IX
第一章 緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 論文大綱 2
第二章 汽車用氙燈發光原理與特性 3
2-1 汽車用氙燈結構與特性 3
2-2 氙燈的發光特性 5
2-3 光學基本知識 7
2-4 氣體放電燈之基本原理 8
2-5 音頻共振 11
第三章 高頻電子式安定器設計 13
3-1 高壓電火電路 15
3-1-1 多級升壓點火電路 15
3-1-2 點火動作說明 18
3-1-3火花間隙 19
3-2 推挽式串聯諧振並聯負載轉換器 20
3-3 串聯諧振並聯負載轉換器之諧振參數設計 29
3-4 轉換器與諧振參數設計實例 32
第四章 燈管暫態工作特性 35
4-1 冷啟動暫態特性 36
4-2 熱啟動暫態特性 42
第五章 燈管穩態工作特性 47
5-1 燈管功率對燈管特性的影響 47
5-2 不同燈管之電氣特性探討 51
第六章 結論與未來研究方向 54
6-1 結論 54
6-2 未來研究方向 55
參考文獻 56
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