Modelo dinámico para lámparas de descarga de alta intensidad en alta frecuencia; Dynamic model for high intensity discharge lamps in high frequency

Resumen

En este trabajo se desarrolla el modelado dinámico de lámparas de descarga de alta intensidad (HID en inglés), de manera que pueda contribuir al desarrollo posterior de un sistema de control avanzado sobre la etapa de potencia de un balasto electrónico, que permita operar este tipo de lámparas en alta frecuencia. El modelo tiene en cuenta la presencia del fenómeno de la resonancia acústica (RA), que usualmente se presenta en las lámparas HID a frecuencias elevadas. Para el modelado se emplean técnicas híbridas, teniendo como punto de partida las ecuaciones de balance de energía en el interior de la lámpara, en tanto para la parametrización, se aplica identificación de sistemas y optimización mediante algoritmos genéticos. La implementación del modelo se realiza con el software Matlab R2011a. Como resultado se obtiene un modelo dinámico para lámparas HID en alta frecuencia, validado para lámparas de alta presión de sodio.

In this paper the dynamic modeling of high intensity discharge lamps (HID) is developed. This will contribute to the further development of an advanced control system on the power stage of an electronic ballast, which allows these lamps operate at high frequency. The model must take into account the presence of the acoustic resonance’s phenomenon (AR), which usually occurs when HID lamps operates at high frequency. Hybrid modeling techniques were employed, the balance equations and the empirical expressions were obtained and the model was parameterized by identification techniques and optimization based on genetic algorithms. The implementation of the model has performed using Simulink tool of Matlab R2011a software. As a result, a dynamic model for HID lamps in high frequency has achieved and validated for high-pressure sodium lamps (HPS).