Lámparas de descarga a alta presión alimentadas a alta frecuencia : contribuciones a su estudio y modelado

Abstract

En esta tesis se realizan dos aportaciones cuya finalidad es facilitar el diseño de los sistemas de alimentación a alta frecuencia de las lámparas de descarga a alta presión. Las contribuciones se orientan hacia el modelado eléctrico de la lámpara y hacia el desarrollo de herramientas que permitan la identificación automática de resonancias acústicas. En la tesis se propone un modelo eléctrico para lámparas de descarga de alta presión capaz de integrarse en los simuladores electrónicos comerciales. El modelo se basa en la conductancia dinámica de la lámpara y se dedujo a partir de unos principios físicos elementales. Los parámetros del modelo, de número reducido y con significado físico, se estimaron experimentalmente utilizando una lámpara de vapor de sodio a alta presión, no requiriendo datos internos de la lámpara. El modelo posee un campo de aplicación amplio pues reproduce el comportamiento de la lámpara a alta y baja frecuencia y a distintas potencias de alimentación, siendo una herramienta útil para el diseño y la prueba de balastos electrónicos y tradicionales. Como una contribución adicional, se ha desarrollado un sistema automatizado de detección de resonancias aúcticas. Este sistema permite obtener el mapa de resonancias de una lámpara, es decir, el sistema determina la frecuencia y el umbral de potencia a partir del cual se producen resonancias acústicas. Esta información es fundamental para el diseño de balastos electrónicos a alta frecuencia. La detección de resonancias se realiza mediante el análisis de la morfología del arco de descarga y consta de un sistema de proyección del arco y un conjunto de sensores ópticos que detectan su deformación.