Gọi Vs(t) là điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu, thành phần hài cơ bản của điện áp này là Vs. Điện áp hài bậc cơ bản của Vs được tính bằng công thức = √ .
Để thuận lợi cho việc khảo sát hoạt động của đèn, một số giả thiết sau được áp dụng:
(1). Các thiết bị chuyển mạch được giả thiết hoạt động ở chếđộ lý tưởng, vì vậy có thể bỏ qua tổn hao về công suất cũng như các hài bậc cao xuất hiện khi đóng cắt thiết bị.
(2). Điện trở các dây nối cho đèn là không đáng kể. (3). Mối liên hệ giữa CS và Cf là: CS = kCf
Để cung cấp đủđiện áp mồi, giảđịnh rằng CS>>Cf và k≥ 10.
Điều này cho phép ta giả thiết có thể bỏ qua ảnh hưởng của Cs khi khởi động và bỏ
qua ảnh hưởng của Cf khi đèn làm việc ở chếđộ xác lập. (4) Đèn được coi là có điện trở cực lớn khi vừa khởi động. Chếđộ khởi động
Hình 4.3 thể hiện một mạch tương đương khi vừa bắt đầu cấp điện. Dựa vào các giả định trên, CS có thể bỏ qua trong chế độ này. Do điện trở đèn lúc khở động có thể
coi là vô cùng lớn, điện trở này có thể xem là hở mạch.
Hình 4.3 Sơđồ tương đương của đèn và ballast điện tửở chếđộ khởi động. Vì vậy mạch có thể xem như một mạch cộng hưởng LC. Mạch LC cộng hưởng khi ZLs= ZCf. Vì vậy tần số cộng hưởng lúc khởi động được xác định bằng công thức:
Nguyễn Nhật Hải Triều Trang 43
Mối liên hệ giữa điện áp khởi động đèn và điện áp ngõ vào của mạch cộng hưởng
được mô tả như công thức: , = , , , = , (4.2)
Thế công thức 4.1 vào 4.2 ta có quan hệ giữa tỷ sốđiện áp và tỷ số giữa tần số làm việc và tần số cộng hưởng như sau: , = , , (4.3)
Đặc tính tần số của mạch cộng hưởng được mô tả trong hình 3 được rút ra từ (4.4). Theo đó để có thể duy trì điện áp khởi động cao, tỷ số ,
, được chọn từ 1 đến 1.1. Dòng điện khởi động của đèn theo đó được tính bởi: , = √ (4.4)
Hình 4.4 Mối liên hệ giữa tỷ sốđiện áp trên đèn/ điện áp nguồn và tỷ số , , . Chếđộ xác lập
Trong chế độ xác lập, mạch tương đương của ballast điện tử và đèn được thể hiện như trong hình 4.5 .Theo đó quá trình hoạt động ở trạng thái xác lập được xem như
Nguyễn Nhật Hải Triều Trang 44
Hình 4.5 Sơđồ tương đương của đèn ở chếđộ xác lập.
Vì CS >> Cf , mà tổng trỏ của Cf lớn hơn nhiều so với tổng trở của đèn nên có thể
coi trong chếđộ xác lập có thể bỏ qua ảnh hưởng của Cf. Tần số cộng hưởng ở trạng thái ổn định là:
, = 1
Gọi điện áp trên đèn là Vlamp, điện áp tại nguồn là Vs góc pha theta. Lúc này dòng điện qua đèn được tính theo công thức:
= √ ∠ = + (4.5) Với = √2 sin − 1 = √2 cos − − 1
Vì đèn được coi là một điện trở thuần nên phần ảo của dòng điện sẽ bằng 0. Dòng điện và điện áp trên đèn sẽ là:
= √ cos (4.6)
=
√
Nguyễn Nhật Hải Triều Trang 45