图6中，线圈L、HPS灯、C10组成谐振网络，所以谐振时的频率主要由C10和L的电感值决定 即:
fr? 假设谐振频率是40KHZ
12?LC （1-2）
由上式变换得L?11?24?3.142?10?6?(40?103)24?2Cfr(1?3)
?0.015mH 高压钠灯因为它的负阻特性，在其逆变电路里加限流电感，这个电感值的大小，经过计算，串联谐振中的C?1?F时，要得到40KHZ的频率，那么电感值应该等于0.015mH。
3.3 变压器的制作
由实验的原理图可知，串联谐振中电感的线圈是启动电路中变压器的一端，所以在固定电容值后，具有电感L值和匝数比的变压器正是实验要制作的。在变压器的设计中，存在着诸多的问题，如计算公式多、参数复杂等。在此就高频高压钠灯半桥驱动变压器提供了一种新的设计方法。主要研究了高频高压钠灯半桥驱动变压器参数的计算公式，包括磁芯材料、线径、穿透深度、匝数比、初级线圈等公式，从而计算出电路中的各个参数，降低了计算的难度。
高频高压钠灯半桥驱动变压器设计：
输入AC:220V?10%，效率：80%，工作频率f?40KHZ，输出电压100V，电流I?2.27A， 输出功率PW，电流密度J?4.0A/mm2，最大磁感应强度Bm?0.3T。 0?2503.3.1计算最小直流电压和最大直流电压
Emin?220?0.9?1.1?218V （1-4） Emax?220?1.1?1.4?339V （1-5） 3.3.2计算输入功率
根据输入功率、输出效率之间的关系，输入功率为：
Pi?
P0?250??312.5W0.8 （1-6）
3.3.3计算AP值选择磁芯
因为实验研究半桥驱动变压器是在高频的情况下的，所以采用铁氧体材料，铁氧体材料具有较高的电阻率，涡流损耗比较低，是高频变压器磁芯的首选材料。实验中f?40KHZ,P.5W, i?312Bm?0.3T,Ku?0.4,Ki?1，把这些数据代入（1-7）公式
Pi?102Ap?Aw?Ae?2?f?Bm?J?Ku?Ki?312.5?10?0.813832?40?10?0.3?4?0.4?12 （1-7）
A16氧化铁材料E41/19/12磁芯，其中Ae?121(mm2),Acp?100(mm2),?B?0.3T
Ap?Aw?Ae?0.994?1.21?1.20274?0.8138，结果大于上面公式（1-7）计算值，此材料符合
实验的要求。所以材质选用A16氧化铁材料E41/19/12磁芯。
其中Ae--铁芯有效面积(mm)，Acp--磁芯中心柱面积（最小值），?B--磁感应增量值（T）。
2
3.3.4计算初级、次级匝数 首先，由于加在变压器初级两端的电压和高压钠灯启动所需的电压比值，初步确定变压器的匝数比为2:55左右， 即n?2 55D0.48??12?s （1-8） f40000 在半桥电路中，因为占空比D必须小于0.5才能正常工作，取D=0.48 Ton? 其中Ton??导通时间（ ?s）线径D1： I?2.27A,f?40KHZ,J?4A/mm 2 D1?1.13IJ (1-9) ?0.85125mm穿透深度d： d?66.1?0.3305mm （1-10） f2由已知的电流大小，电流密度，一般是取4.0A/mm，代入公式算出线径，由上述的计算得
D1?0.85125mm,d?0.3305mm;
因为D1?0.85125?2d?0.661，所以采用多股线或利兹线。同时多股导线散热性好，两段导线连接时更结实牢固，更重要的是导线的集肤效应决定了多股的导电会更好。
又因为初级匝数?半输入电压?脉宽磁通密度?铁芯有效截面 (1-11)
把具体的数据代入上式可得初级线圈匝数N1的最小值：
N1?Vs?D100?0.48??1.6匝 （1-12）
??Acp0.3?100N12? （1-13） N255又因为匝数比： n?则次级线圈匝数：N2?55N155?1.6??44匝。 （1-14） 22 这样变压器的设计完成了，初级匝数定为2匝，次级匝数大概在55左右，线圈采用多股线或利兹
线，电感值由串联谐振求得的值0.015mH，根据这些参数进行变压器制作，在制作的过程中，由于电感值除了和线圈的匝数有关，还与铁芯中的气隙以及线圈绕的疏密程度有关，所以在线圈的匝数固定了之后，可以通过改变线圈绕的疏密程度和气隙的大小，来改变电感值的大小，待这些值都符合了之后，变压器的制作便完成了。
3.4 防灯振电路
在采用高频电源点燃HID灯时，只要镇流器的工作频率与声共振频率中的基波和高次谐波在内的频率中其中一个相同，就有可能产生声共振。高强度气体放电中，金卤灯容易产生“声共振”，高压钠灯也会产生声共振，所以必须做防灯振电路。如图8所示，用555芯片产生低频信号，最后经过C7，信号送给IR2153的3脚，使其频率发生改变，以达到防止灯振。三极管Q3只需要普通的NPN即可，VR2对555芯片产生的低频信号的频率进行调节，R7可以对IR2153产生的频率变化进行调节。
图8 防灯振电路
4 实验结果及展望
使用MC33262D芯片和IR2153设计的250W高压钠灯电子镇流器，满足了功率因数校正，能达到0.99以上，极大的减小无功电流，减小线路损耗，改善电网供电质量减小了谐波对电网的污染。在启动电路中，启动时只要正常提供给MOS脉冲，启动电路能够正常而且稳定的启动起来，如果实验中高压钠灯有闪一下，说明了IR2153没有正常工作，无法产生波形。由已知的谐振频率，确定其变压器所需要的各个参数，可以根据不同要求制作需要的变压器，实验中这个比较容易实现，这样使得串联谐振可以适用于不同功率的高压钠灯。图8防灯振电路，555芯片产生的低频信号促使IR2153频率的变化，如何频率变化太快，则可以通过调节图中的电阻R7值，让其频率比较缓慢的在40KHZ左右范围小幅度的变化。在实验中，出现由于产生的信号幅值不够大，所以无法使IRFP460间歇关断，进而经常会烧管。经过反复实验和调试，使得IR2153产生正常频率40KHZ的PWM脉冲。实验后进行了经验总结:由于经验少、水平低，电路设计中可能还存在着不足之处，有待进一步改进，以达到实用化的要求。
参考文献
[ 1]刘开绪. 基于IR2153的高压直流电源电路设计[J]. 大庆师范学院学报. 2006 [ 2]毛兴武,祝大卫. 电子镇流器原理与制作[M]. 人民邮电出版社. 1999：42~286 [ 3]周荣相. 高压钠灯的发展动态. 关电技术[M]. 1999：13~16
[ 4]刘胜利. 现代高频电源实用技术[M ]. 北京:电子工业出版社. 2001. [ 5]彭端,彭珞丽. 高压钠灯电子镇流器的研究[J]. 电力电子技术 .2002.3 [ 6]陈传虞. 电子节能与电子镇流器的原理和制造[M]. 人民邮电出版社. 2004 [ 7]黄秋凯. 600W 高压钠灯调光型电子镇流器研究[D] . 浙江大学硕士论文. 2004 [ 8]马志保. 400W高压钠灯高频电子镇流器的研究[D]. 合肥工业大学 .2005
[ 9]王玉香. 高效高可靠低成本大功率高压钠灯电子镇流器设计[D]. 北京工业大学. 2005
[10]马志保. 基于MC68HC908QT2的太阳能高压钠灯高频电子镇流器的研制[C].2007年全国太阳能光伏 照明光源及其附件研讨会. 2007