Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Karshenas,Sayed Morteza Saghaian nejad esfahani
حمیدرضا کارشناس (استاد مشاور) سیدمرتضی سقائیان نژاداصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Majid Dehghani
مجید دهقانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1375

TITLE

Design and Implementation of an Electronic Ballast with Intrinsic Power Regulation
High-frequency electronic ballasts for high-intensity discharge (HID) lamps have significant advantages in compare with magnetic ballasts. However, the conventional electronic ballasts are not used extensively due to their low reliability and high price. This dissertation develops an electronic ballast and a dimmable electronic ballast which provides intrinsic power regulation during the entire lamp life without using a closed-loop control system. The ballast design is based on improving six quality indices: reliability, lamp lifetime, luminous flux regulation, energy consumption, input current quality, and cost. A mathematical model for the ballast is developed and used for the ballasts design and analysis. A design procedure is presented to design the ballasts. To improve technical specifications, practical and standard constrains are considered in the ballasts design. An electronic ballast and a dimmable electronic ballast for 250-W HPS lamp are designed. The theoretical analyses are validated by the experimental tests of laboratory-scale electronic ballasts. The experimental results demonstrate that the design ballasts provide intrinsically a regulated power during the entire lamp life. Keywords : Electronic ballast, Dimmable electronic ballast, High-pressure sodium lamp, Power regulation design, Optimization
با کشف انرژی الکتریکی تحول بزرگی در زمینه ایجاد نور مصنوعی برای بشر پدید آمد به گونه‌ای که در حال حاضر در حدود 19 درصد انرژی الکتریکی در جهان و به عبارت دیگر در حدود 3 درصد نفت خام مصرفی در جهان برای ایجاد روشنایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پیش‌بینی می‌گردد که با بهینه نمودن لامپ‌ها و مدار‌های جانبی می‌توان حداقل به میزان 38 درصد در مصرف انرژی الکتریکی در بخش روشنایی صرفه‌جویی نمود. استفاده از بالاست‌های الکترونیکی یکی از راه‌های موثر برای افزایش کیفیت سیستم‌های روشنایی و کاهش مصرف انرژی در بخش روشنایی است. لامپ‌های سدیم فشار بالا یک گروه از لامپ‌های تخلیه الکتریکی در گاز هستند که به دلیل بهره نوری بالا، عمر طولانی و حجم کم به صورت گسترده در روشنایی معابر و محوطه‌های عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرند. لامپ‌های سدیم فشار بالا به دلیل مقاومت منفی به یک سیستم جانبی به نام بالاست برای پایداری نیاز دارند. بالاست‌های الکترونیکی در مقایسه با بالاست‌های مغناطیسی دارای مزایای زیادی از جمله مصرف انرژی کمتر ، عملکرد بهتر لامپ، حجم و وزن کمتر بالاست می‌باشند، اما قیمت بالا و ضریب اطمینان کم مانع استفاده گسترده از بالاست‌های الکترونیکی معتارف در سیستم‌های روشنایی شده است. به منظور فراهم شدن زمینه برای استفاده وسیع از بالاست‌های الکترونیکی در سیستم‌های روشنایی ، در این رساله یک بالاست الکترونیکی با هدف بهبود مشخصات فنی، افزایش ضریب اطمینان و کاهش قیمت ارائه می‌گردد. فرسودگی لامپ باعث افزایش ولتاژ لامپ و در نتیجه افزایش مقاومت لامپ و تغییر توان ورودی به لامپ می‌گردد. در بالاست‌های الکترونیکی متعارف با استفاده از مدار کنترل توان به صورت حلقه بسته می‌توان تاثیر فرسودگی بر توان ورودی به لامپ را کاهش داد. اما استفاده از مدار کنترل حلقه بسته توان باعث افزایش قیمت و کاهش ضریب اطمینان بالاست می‌گردد. در این رساله یک روش برای طراحی بالاست الکترونیکی ارائه می‌گردد. این بالاست دارای قابلیت تنظیم ذاتی توان در کل طول عمر لامپ بوده و بدون استفاده از مدار کنترل حلقه بسته، توان ورودی به لامپ در توان نامی تنظیم می‌گردد. طراحی بالاست بر پایه بهبود شش شاخص کیفیت شامل قابلیت اطمینان، طول عمر لامپ، تنظیم شار نوری لامپ، صرفه‌جویی در مصرف انرژی، کیفیت جریان ورودی و قیمت انجام می‌شود. بدین منظور محدودیت‌های عملی و استانداردها در طراحی بالاست در نظر گرفته می‌شود. یکی از مزایای بالاست‌های الکترونیکی نسبت به بالاست‌های مغناطیسی این است که کم کردن نور لامپ در بالاست‌های الکترونیکی آسان‌تر از بالاست‌های مغناطیسی است. در یک سیستم روشنایی ممکن است در برخی ساعات نیاز به نور کامل لامپ نباشد در صورتیکه بالاست دارای قابلیت کاهش نور باشد قادر خواهد بود تا در مصرف انرژی صرفه‌جویی نماید. در این رساله یک بالاست الکترونیکی با قابلیت تنظیم ذاتی توان و با امکان کاهش نور ارائه می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد که این بالاست قادر است با در نظر گرفتن استانداردها و محدودیت‌های عملی ، در صورت نیاز شار نوری لامپ را کاهش داده و به میزان 20 درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی نماید. کلمات کلیدی : بالاست الکترونیکی، بالاست الکترونیکی با قابلیت کاهش نور، لامپ سدیم فشار بالا، طراحی تنظیم توان، بهینه‌سازی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی