汽车HID前照灯高压启动电路及控制策略

1、汽车hid前照灯高压启动电路及控制策略hid前照灯因具有高光效、显色性好、长寿命等诸多优点，是下一代汽车前照灯的重要挑选介绍一种新型的hid前照灯启动，牢靠地实现了迅速点灯并延伸了灯的用法寿命解决计划：控制器通过400 v恒压闭环控制为cc和接续迅速充电采纳电流积分的方式实现低频沟通方波点灯避开直流和高频沟通点灯的危害高强度气体放电(high intensity discharge，hid)灯属于新一代节能灯，已广泛应用于交通、市政、工厂等照明中。汽车高强度气体放电前照灯具有高光效、显色性好、长寿命等诸多优点，已得到各国汽车行业的高度重视。大多数镇流器都由一个直流变换器将额定12v 的直流升压

2、，再由逆变电路为灯提供沟通电，以避开单侧电极的过度烧损。前级的效率挺直影响到系统的效率，因此，必需合理设计升压直流环节。由于汽车前照灯要求迅速启动和热灯的迅速眨眼启动。冷灯启动所需的启动电压普通大于13 kv ，熄灭后重新启动的灯所需的启动电压需高达23 kv 。因此hid 前照灯启动电路的输出电压应有足够的幅值和宽度，且电压范围要宽。本文提出了一种新型启动电路，并采纳了电流积分作为识别冷热启动的判据，牢靠地实现了迅速点灯并延伸了灯的用法寿命。常用高压启动电路比较启动期间，电子镇流器要经受高压击穿、电流接续、预热维弧3个阶段。高压启动电路是hid 前照灯能否眨眼点亮的基础。但辉光放电后惯性和滤

3、波延迟使直流变换器和检测回路很难有较快的响应速度，所以需要1所示的电流接续(take- over) 电路，它可利用电容预先储存的能量为灯提供一个较大的眨眼电流(约300ms) ，保证辉弧牢靠过渡。普通高压发生电路有以下几种：图1 电流接续电路a.单级升压电路此电路普通要求匝数比很高。因高压线圈流过灯电流，所用导线不能太细，这样会使高压体积增大。采纳并联方式可将高压侧线圈导线做得较细，但灯需串联另外的镇流，这样，镇流器系统的体积也会很大。b.双级升压电路采纳此电路，在产生高压的同时，高压侧绕组起到镇流电感的作用，可降低系统的体积和分量，2和图3所示。图2和图3的区分在于，前者采纳了两级变压器，体

4、积较大，图3电路只用了一个升压变压器，但前级采纳了倍压整流电路，可降低变压器的匝数比，不会增强变压器的体积。图4是我们采纳的电路，因为惟独一级变压器，体积大大减小。图2 具有两级升压变压器的高压启动电路图3 具有倍压整流的单级升压变压器升压电路高压启动电路原理分析在倍压整流电路中，因变压器的副边两个方向的电流通路都存在，此时 flyback部分电路不再是一个反激变换器。在启动阶段，控制程序对全桥逆变电路的母线电容c1 的端电压，也就是后级h 桥的母线电压举行400v 恒压闭环。倍压整流输出电压1200v 通过r1和r2对电容cc充电，cc 段电压逐渐上升。如其端电压能达到600 v ，放电管击

5、穿，cc放电，能量耦合到副边，产生高压。如倍压整流输出电压不够高，则会因r1、r2和r3的分压，在与cc并联的上的分压小于 600v ，不能击穿放电管。即使倍压整流的电压足够高，假如r3 相对于r1+r2 的比例不够大，也不能产生600v的击穿电压。一旦cc 的端电压使放电管击穿，将cc中的能量转移到高压变压器的副边，在灯端产生高压，其电压值由变压器副边的电感和电容、灯状态及压敏电阻和线路电阻所构成回路的时光常数打算。启动阶段的控制为了牢靠实现启动，控制器通过400 v恒压闭环控制为cc和电流接续电容迅速充电，此电压如选得太低可造成启动缓慢，或启动后电路的能量不够，启动则失败。为了避开单侧电极

6、过度烧损，必需避开每次都从单侧电极打火。程序中设定了一段启动方向随机挑选子程序。在电压闭环控制的同时，程序不断检测电流，一旦电流达到设定值就确认启动胜利，进入维弧预热子程序(warm-up) 阶段。此阶段时光为tpre，主要任务是维弧预热，为防止直流点灯造成单侧电极过度烧损及高频沟通下过零点熄弧，本文采纳了一种电流积分的方式实现低频沟通方波。电流积分须满足： ，在warm-up 期间，每次中断发生后将电流取样值加和，一旦加和达到设定值，将加和清零并翻转逆变桥切换到下一半波。重复上述过程，直到半波结束，进入功率递减过渡阶段。这样控制的优点是：可自动识别点灯温度，为后续控制提供初始依据。图4 实验采纳的高压启动电路高压发生电路试验及波形图5采纳3倍压整流电路，放电管的额定击穿电压为600v ，高压包的匝数比150 ，放电管击穿电压为600v。试验波形见图6。图5 启动眨眼电容cc 端电压和放电管端电压图6 冷灯启动高压和工作电压波形开关试验是为验证这套电路和控制策略的牢靠性编制一套可编程控制器( ) 程序，用于测试电子镇流器的开关牢靠性。开关试验