當今全球能源緊缺的環境下，節約能源已成為大勢所趨，同時國家也大力倡導節能減排，建設資源節約型，環境友好型社會，這給高壓鈉燈節能型電子鎮流器的發展帶來了巨大的歷史機遇。目前世界各國道路照明光源都是以高壓鈉燈為最主要光源，用電量占全部道路照明電量的80%以上。大功率LED在道路照明上的應用雖然已從試驗階段向應用推廣階段發展，但高壓鈉燈80%以上的使用率不可能在近階段內被同類產品替代而退出歷史舞臺，其歷史使命還將長期延續，繼續穩固占據道路照明光源主導地位。所以如何達到對高壓鈉燈的有效節電是道路照明節能的重點，政府節能工作中把政府機構本身和公共行政事業單位的節能作為工作的首要任務，用電量大、浪費電嚴重的路燈照明顯然成為政府節能減排工作的重中之重。路燈節能降耗有很大的潛力，選擇適合的路燈照明節能技術，將帶來可觀的社會效益和經濟效益。高壓鈉燈的高光效，均勻度、破霧性、顯色性都是其他光源所不能比擬的。但是因為電網電壓變化的特點和道路照明的時間段特性，造成高壓鈉燈的光效及電能的浪費和并導致燈具使用壽命縮短，因此也增加了龐大的維護費用。如何揚長避短，將高壓鈉燈這種優良的道路照明光源的效益最大化，達到節能、減少運行費用、提高亮燈率、降低維護量，做到安全可靠、技術先進、經濟合理、節能環保、維護方便、美化環境的綜合效果是本節能產品的改造項目確保達到的目標。
問題的提出
高壓鈉燈（HPSL）是一種性能優異的高強度氣體放電燈（HIDL），使用時發出金白色光，其優點是光效高達140 lm/W、壽命長達32,000h、光色好，所以廣泛應用于道路、高速公路、機場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業、公園、庭院照明及植物栽培。與所有的氣體放電電光源一樣，高壓鈉燈呈負V－I特性，需要鎮流器來抑制燈電流，而且啟動時需要5～20kV的氣體擊穿電壓。傳統的電感鎮流器體積大，功率因數低，而且對電網電壓波動的適應能力不強，所以，研制高頻電子鎮流器以取代電感鎮流器是大勢所趨。現已研制的高壓鈉燈電子鎮流器大都采用高頻電子鎮流器，在高頻狀態下，高壓鈉燈容易熄弧，并存在聲共振問題。為避免聲共振，現已研制的250W高壓鈉燈節能型電子鎮流器采用了頻率抖動技術，使高壓鈉燈的電流工作頻率時刻圍繞中心頻率上下變化。啟動部分采用LC串聯諧振電路產生高壓，簡單可靠。在路燈照明設計中，根據時間段特性，增加定時器，在半夜某時將路燈功率降低，達到節能。
主回路設計
高壓鈉燈電子鎮流器主電路采用有源功率因數校正(APFC)和DC/AC逆變兩級組合方式，具有良好的動態響應，解決了電網的諧波污染問題，使電子鎮流器更加綠色環保。有源功率因數校正電路，工作在DCM模式，諧波電流小，開關管電壓電流應力小。DC/AC逆變部分通常采用半橋逆變或全橋逆變電路。半橋的輸出電壓是全橋的一半，在同樣輸出功率的條件下，所用功率管電流比全橋大一倍，在功率管電流相等的情況下，全橋電路的輸出功率是半橋的2倍，但多用2只功率管?？紤]到250W高壓鈉燈二次觸發電壓在150～190V，且APFC輸出電壓為400V，所以，半橋電路輸出的電壓完全能夠滿足二次觸發的需要，而且半橋電路與全橋電路功率管的電壓應力相同，但前者成本比后者低，半橋電路完全滿足其需求。不對稱半橋（AHB）相對于對稱半橋，少用了兩個電容，結構簡單。高壓鈉燈電子鎮流器主電路如圖1所示。可以看出，電子鎮流器實際上是一個典型的AC/DC/AC變換電路。
由于HPSL的阻抗非線性，在燈未點亮之前處于高阻，一旦外加高壓觸發點亮以后燈就導通，其兩端電壓迅速降低，燈電流增大，呈現負阻特性。如果還以平常的電壓加于燈上，燈將燒毀。而HPSL在剛啟動的冷態和長時間工作的熱態的阻抗又有很大差別，因此，HPSL控制器必須是一個電流模式控制下的恒功率輸出。在本方案中，采用了不對稱半橋電路，將APFC輸出的400V電壓，在恒電流下降至HPSL所需的工作電壓。其工作過程為電感L2和Ca首先達到串聯諧振，頻率為200kHz，產生5kV高壓，使高壓鈉燈點火，點火后高壓鈉燈導通，Ca不起作用，Ca是一個小容量的高壓電容，由于隔直電容Cb>>Ca，Cb和電感不會諧振，起到了鎮流作用，這時頻率以35kHz為中心上下波動2kHz范圍，1分鐘后高壓鈉燈達到恒定功率正常運行。不對稱半橋輸出方波，經Cb和L2鎮流后變為高頻交流電。
