120W高可靠HID燈電子鎮(zhèn)流器
圖5是與點(diǎn)火相關(guān)的電路。點(diǎn)火期間,單片機(jī)給出的逆變橋驅(qū)動(dòng)頻率為62kHz,遠(yuǎn)高于正常工作的頻率,繼電器K1處于斷開(kāi)狀態(tài),C3、C4、L1、L2構(gòu)成諧振環(huán)路,在C4上產(chǎn)生約600V的交流高壓,經(jīng)過(guò)VD1、VD2、C1、C2倍壓整流,產(chǎn)生直流高壓擊穿VD3(800V放電管)。由于VD3的負(fù)阻抗特性,C1、C2中儲(chǔ)存的能量會(huì)以脈沖的形式釋放到點(diǎn)火變壓器T1的原邊,在副邊感應(yīng)出約8kV的脈沖電壓,使得燈管內(nèi)部擊穿電離。一旦點(diǎn)火成功,燈電阻立即下降,諧振條件被破壞,電路不再產(chǎn)生諧振高壓。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/188909.htm
點(diǎn)火成功后燈電阻下降。由于前端DC/DC電路工作在限流狀態(tài),因此點(diǎn)火成功的標(biāo)志是燈電壓比較低(20V)。如果點(diǎn)火成功后立即改為低頻(90Hz)工作,由于燈阻抗比較低,容易出現(xiàn)過(guò)流的現(xiàn)象。降壓DC/DC電路在輸出電壓接近零的情況下不能很完美地實(shí)現(xiàn)恒流的功能。解決的辦法是,點(diǎn)火成功后繼電器K1并不立即閉合,在此后的100ms里,單片機(jī)給出的逆變頻率是20kHz,不滿足諧振條件,因而不會(huì)點(diǎn)火。在此頻率下,C3、L2與燈串聯(lián),增加了負(fù)載阻抗,使得DC/DC電路不至于出現(xiàn)過(guò)流。這個(gè)階段可以稱為“維持電弧期”。燈電壓上升到20V以上之后,逆變頻率降低到90Hz,同時(shí)繼電器K1閉合,進(jìn)入正常工作狀態(tài)。這樣的控制策略使得啟動(dòng)過(guò)程十分平順,不會(huì)出現(xiàn)電流沖擊,提高了鎮(zhèn)流器的可靠性,同時(shí)也有利于延長(zhǎng)燈的壽命。
控制程序流程
圖6 主程序流程及T0中斷服務(wù)程序
程序流程如圖6所示。程序首先判斷是否有開(kāi)機(jī)命令,有則判斷輸入電壓是否高于200V,是就開(kāi)始點(diǎn)火。點(diǎn)火期間逆變橋輸出62kHz激勵(lì),主電路諧振,產(chǎn)生高壓擊穿氣體放電管,經(jīng)過(guò)T1給出高壓脈沖激勵(lì)燈管產(chǎn)生電弧。接下來(lái)程序控制逆變頻率為20kHz,用于維持電弧,等待燈電壓上升,然后控制逆變頻率為90Hz,進(jìn)入正常點(diǎn)燈狀態(tài)。單片機(jī)以中斷方式給出逆變器驅(qū)動(dòng)信號(hào),即每隔5.5ms中斷一次,在中斷服務(wù)程序中給出逆變器驅(qū)動(dòng)脈沖,執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換,查表求出當(dāng)前應(yīng)該給出的控制電壓,輸出到DAC。其中,A/D轉(zhuǎn)換程序采用了多次采樣求平均的做法,消除偶然的干擾。
HID燈從點(diǎn)火成功到穩(wěn)定工作需要一段時(shí)間。為了快速進(jìn)入到穩(wěn)定工作狀態(tài),控制程序在點(diǎn)燈最初的90s里將激勵(lì)功率從額定值提高10%,90s預(yù)熱結(jié)束后返回到額定功率。另外,在逆變橋換流時(shí)間內(nèi),單片機(jī)控制降壓DC/DC降低輸出電壓,降低了逆變橋MOSFET開(kāi)關(guān)應(yīng)力。實(shí)現(xiàn)的方法是:在T0中斷服務(wù)程序即將給出逆變橋驅(qū)動(dòng)脈沖之前,將DC/DC控制電壓降低,在脈沖給出之后恢復(fù)。
結(jié)論
本文所討論的HID燈鎮(zhèn)流器采用電流準(zhǔn)連續(xù)DC/DC,既降低了開(kāi)關(guān)應(yīng)力,增加了可靠性,又提高了效率。諧振點(diǎn)火電路能輸出高達(dá)8kV的點(diǎn)火電壓,可以在熄燈后快速再次點(diǎn)燈。單片機(jī)控制程序降低了逆變橋的開(kāi)關(guān)應(yīng)力,而采用查表的方式實(shí)現(xiàn)恒功率控制,避免了復(fù)雜的計(jì)算,程序代碼短,穩(wěn)定可靠。
電子鎮(zhèn)流器相關(guān)文章:電子鎮(zhèn)流器工作原理
倍壓整流電路相關(guān)文章:倍壓整流電路原理
評(píng)論