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金属卤化物灯作为第三代绿色照明光源,以其高效、节能、色温好、寿命长等优点,在绿色照明工程中得到广泛应用和推广。然而,由于金卤灯的负阻特性,其必须与相配套的镇流器串联才能正常工作。常用的镇流器有电感镇流器和电子镇流器两类,电感镇流器因其体积大、效率低、功率因数低等缺点已不能满足绿色照明的要求,因此高效率、高可靠性、高功率因数的电子镇流器成为人们研究的热点。传统的金卤灯电子镇流器采用模拟芯片控制,控制技术趋于成熟。近年来,随着数字信号处理技术的发展,单片机、DSP、FPGA等芯片得到了广泛的应用,使电子镇流器的数字化、智能化控制成为可能,因此对电子镇流器的数字控制技术的研究具有理论价值和实际意义。本文以用于影视照明领域的6kW大功率金卤灯用数字电子镇流器为研究对象,采用TI公司TMS320LF2407A为控制芯片。介绍了电子镇流器模拟控制与数字控制的发展,阐述了数字控制电子镇流器的技术特点与优势;分析了金卤灯的工作原理及优缺点,并研究了金卤灯从启动到稳态工作的特性,针对金卤灯的负阻特性提出了分段控制策略;探讨了金卤灯在高频工作时特有的声共振现象,给出了相关解决方案。论文对电子镇流器的常用拓扑结构进行了综述,结合实际需要选择三级拓扑结构为主电路。第一级电路采用Boost拓扑的有源功率因数校正电路,研究了其数字控制工作原理以及前馈控制的重要性。第二级电路为Buck拓扑的恒功率控制电路,电路工作于连续电流模式,采用平均电流双闭环控制策略,并提出了峰值电流控制数字实现的方法。论文给出了Buck电路数字补偿器的设计方法,采样小信号建模方法设计数字PID补偿器,并通过MATLAB进行仿真,验证了控制策略的正确性和有效性,同时提出了采用根轨迹离散方法设计数字补偿器方案。最后设计了软件程序,给出了详细的程序流程图,并通过6kW样机进行了测试,对实验结果进行了分析,各项指标均符合要求。