Revista Eletrônica de Potência (Brazilian Journal of Power Electronics)

Resumo

Este trabalho propõe um reator eletrônico de alto fator de potência e baixo custo. A topologia proposta está baseada em um único estágio de processamento de potência, a qual produz uma tensão de alta frequência para o acionamento das lâmpadas fluorescentes além de proporcionar alto fator de potência para a rede de alimentação. O estágio de processamento de potência é formado por um conversor em meia ponte operando acima da frequência de ressonância, para realizar comutação sob tensão nula. Utiliza-se a técnica de auto-oscilação, a qual aumenta a confiabilidade do conversor com baixo custo e grande simplicidade. O alto fator de potência é obtido pelo uso de um conversor boost não convencional operando em condução descontínua de corrente. A análise teórica e os resultados experimentais foram obtidos para o reator eletrônico alimentando duas lâmpadas fluorescentes de 40W, operando com freqüência de chaveamento de 50kHz e com 127V de tensão na rede de alimentação.

Title: Not Registered

Abstract

A new low cost high power factor electronic ballast is introduced in this paper. The proposed topology is based on a single power processing stage to provide high frequency voltage to fluorescent lamps and high power factor to the utiiity line. The power processing stage is formed by a half-bridge converter operating above the resonant frequepcy to provide zero voltage switching. The self-oscillating technique is employed, which increases the converter reiiability with great simplicity and low cost. High power factor is achieved by using a non-conventional boost converter operating in discontinuous current mode. Theoretical analysis and experimental results have been obtained for two 40W fluorescent lamps operating at 50 lüiz switching frequency and 127 V line voltage.

[1] Peter N. Wood, “High Frequency Discharge Lamp Ballasts Using Power MOSFETs, IGBT’s and High Voltage Monolithic Drivers”, in PCI Proc., pp. 307-325, 1989.
[2] M. I. Mahmoud, “Design Parameters for High frequency Series Resonance Energy Converters Used as Fluorescent Lamp Electronic Ballast”, in EPE Proc., pp. 367-371, 1989.
[3] M. K. Kazirnierczuk and W. Szaraniek, “Electronic Ballast for Fluorescent Lamps”, IEEE Transactions on Power Electronics, v. 8, n. 4, pp. 386-395, October 1993. https://doi.org/10.1109/63.261008
[4] J. Spangler, A. K. Behera, “Power Factor Correction Used for Fluorescent Lamp Ballast”, in IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, pp. 1836-1841, 1991. https://doi.org/10.1109/IAS.1991.178111
[5] J. L. F. Vieira, M. A. Có, L. D. Zorzal, “High Power Factor Electronic Ballast Based on a Single Power Processing Stage”, in Power Electronics Specialist Conference, pp. 687-693, 1995. https://doi.org/10.1109/PESC.1995.474893
[6] T. H. Yu, H. M. Huang, T. F. Wu, “Self Excited Half Bridge Series Resonant Parallel Loaded Fluorescent Lamp Electronic Ballast”, in IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, pp. 657-664, 1995. https://doi.org/10.1109/APEC.1995.469090
[7] G. Gambirasio, W. Kaiser, L. Matakas Jr., W. Pó, “High Frequency Power Converters for Fluorescent Lamps”, in EPE Proc., pp. 337-339, 1989.
[8] T. H. Yu, L. M. Wu, T. F. Wu, “Comparisons Among Self-Excited Parallel Resonant, Series Resonant and Current-Fed Push-Pull Electronic Ballast”, in IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, pp. 421-426, 1994. https://doi.org/10.1109/APEC.1994.316368
[9] D. R. Caballero, I. Barbi, “Electronic System for Fluorescent Lighting: Contribution for Resonant Parameters Design”, in COBEP, pp. 56-59, 1991.
[10] K.-H. Liu, Y.-L. Lin, “Current Waveform Distortion in Power Factor Correction Circuits Employing Discontinuous-Mode Boost Converters”, in 20th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, pp. 825-829, 1989. https://doi.org/10.1109/PESC.1989.48565