一种HID灯控制电路及其工作方法技术

本申请实施例公开了一种HID灯控制电路及其工作方法，该种HID灯控制电路包括电源模块、HID灯管模块、电感镇流器模块以及触发器模块；触发器模块包括依次通讯连接的DC供电单元、MCU控制单元、光电隔离传输单元以及双向可控硅触发单元；DC供电单元分别与电源模块和电感镇流器模块相连，双向可控硅触发单元分别与HID灯管模块和电感镇流器模块相连；电感镇流器模块包括主绕组L1和升压绕组L2，电感镇流器模块的主绕组L1与电源模块相连、电感镇流器模块的升压绕组L2与HID灯管模块相连。本申请实施例还公开了一种HID灯控制电路的工作方法。根据本申请的HID灯控制电路及其工作方法，能够确保镇流器和触发器的安全使用，并提高HID灯的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种HID灯控制电路及其工作方法
本申请涉及高压气体放电灯控制电路
，具体是一种HID灯控制电路及其工作方法。
技术介绍
高压气体放电灯简称HID(Highintensitydischarge)，是一种弧光放电型光源，灯管内充有金属蒸气和卤化物，静态不发光呈高阻态。当HID通电工作时，在电感式镇流器储能和触发器产生的高压脉冲能量作用下，HID管内电极间的金属卤化物蒸气被电离击穿，产生弧光放电而发出可见光。因电感镇流器的恒流作用，HID启动点燃，形成稳定的电弧成为低阻态后，则触发器停止触发工作进入休止状态。由于HID使用中存在着灯管老化，失效以及电路联接故障等异常情况。传统触发器在HID灯故障异常情况下，触发器通电后仍会持续输出高压触发能量，使触发器始终处于高电压导通状态，由于长时间高压触发能量的产生和冲击，会造成触发器和电感镇流器的失效损坏，产生安全隐患，引发安全事故。同样的，在传统触发器触发HID灯的工作方法中，HID灯通电后，触发器通过HID灯是否处于高阻态状态来判断触发器是否需要进行下一次触发，造成HID灯在失效或故障时，触发器持续保持高电压状态下的导通状态，导致触发器和镇流器失效的问题出现，存在较大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术为了解决第一个技术问题，提供一种HID灯控制电路，通过MCU控制单元对双向可控硅触发单元进行控制，使触发的工作受MCU控制单元的控制，避免触发器始终处于高压状态导通造成的损坏问题，确保镇流器和触发器的安全使用。为解决第二个技术问题，提供了一种HID灯控制电路的工作方法，双向可控硅触发单元接收到HID灯管模块的高或低阻态的反馈电压，并通过MCU控制单元对触发管的阈值电压进行限制，从而对双向可控硅的导通进行控制，使HID灯的触发器在双向可控硅触发单元的控制下，根据HID灯管模块的实时状态对HID灯执行触发任务，确保镇流器和触发器的安全使用，并提高HID灯的安全性。为实现上述第一个技术目的，本专利技术提供了一种HID灯控制电路，包括电源模块、HID灯管模块、电感镇流器模块以及触发器模块；所述触发器模块包括依次通讯连接的DC供电单元、MCU控制单元、光电隔离传输单元以及双向可控硅触发单元；所述DC供电单元分别与所述电源模块和所述电感镇流器模块相连，所述双向可控硅触发单元分别与所述HID灯管模块和所述电感镇流器模块相连；所述电感镇流器模块包括主绕组L1和升压绕组L2，所述电感镇流器模块的主绕组L1与所述电源模块相连、所述电感镇流器模块的升压绕组L2与所述HID灯管模块相连。基于上述结构，通过MCU控制单元对双向可控硅的触发进行控制，使双向可控硅的导通与截止处于MCU控制单元的控制下，当HID灯管在失效或连接电路发生故障情况下，即使触发器模块的双向可控硅接收不到HID灯管处于低阻态状态下的反馈信号，在触发器模块多次触发后仍然不能正常启动HID灯管燃灯时，触发器模块的MCU控制单元控制触发器单元能自动停止触发工作，避免触发器模块处于始终导通触发的状态，造成触发器模块和电感镇流器模块的失效甚至损坏的问题出现，有效地保护触发器和镇流器在HID异常状态下的安全使用。作为优选，所述双向可控硅触发单元包括双向可控硅电源端、电压传输端、双向可控硅开关端、双向可控硅控制电路、双向可控硅控制信号输入端；所述双向可控硅电源端与所述DC供电单元连接；所述电压传输端与所述电感镇流器模块和所述HID灯管模块连接；所述双向可控硅开关端与所述电感镇流器模块连接；所述双向可控硅控制信号输入端与所述光电隔离传输单元连接；所述双向可控硅控制电路包括触发管D1和双向可控硅D2；所述双向可控硅D2的控制极G与所述触发管D1连接，并通过所述触发管D1与所述双向可控硅控制信号输入端连接；所述双向可控硅D2的第一主电极T1分别与所述双向可控硅电源端和所述双向可控硅控制信号输入端连接；所述双向可控硅D2的第二主电极T2通过加速电容器C4与所述双向可控硅开关端连接，所述加速电容器C4与限流阻尼电阻器并联；所述触发管D1通过RC阻容电路与所述双向可控硅电源端连接；所述触发管D1通过降压电路与所述电压传输端连接，并与所述RC阻容电路连接。进一步地，双向可控硅D2受控于具有双向负阻特性的触发管D1，触发管D1的工作建立于RC阻容电路电位，同时受到电压传输端反馈的HID灯管模块的灯管电压影响，双向可控硅控制信号输入端输入的电平信号改变触发管D1的门限电压；电路上电后，当HID灯管模块在静止高阻态时，电压传输端输入电感镇流器模块的升压绕组L2输出的数千伏的触发电压使触发管D1门限开启，双向可控硅D2工作，HID灯管模块被触发和发出可见弧光；且HID灯管模块呈现低压管电压的燃灯低阻状态，此时低压管电压小于触发管D1的门限电压不足以打开触发管D1，触发管D1关闭，双向可控硅D2截止，从而实现触发管D1的门限电压对触发器模块的控制，确保HID灯控制电路中镇流器和触发器的安全使用。作为优选，所述降压电路包括串联的电阻器R9和电阻器R10；所述RC阻容电路包括电阻器R13、电阻器R14和电容器C3，所述电阻器R13和所述电阻器R14串联后与所述电容器C3并联；所述双向可控硅控制信号输入端包括输入端A和输入端B，所述输入端A和所述输入端B连接于RC阻容电路两端，所述双向可控硅D2的控制极G通过所述触发管D1与所述输入端B连接，所述双向可控硅D2的第一主电极T1与所述输入端A连接。作为优选，所述光电隔离传输单元包括依次连接的微机信号输入端、可变阻抗电路、隔离及阻抗信号输出端；所述微机信号输入端与所述MCU控制单元连接；所述可变阻抗电路包括依次连接的光电耦合器IC3、稳压二极管ZD2和整流桥BD2；所述光电耦合器IC3的发光源一端的正极连接+5V电源，所述光电耦合器IC3的发光源一端的负极与放大器Q1的集电极相连，所述放大器Q1的基集通过基极偏置电阻R8与所述微机信号输入端相连，所述放大器Q1的发射极接地；所述光电耦合器IC3的受光器一端的集电极通过所述稳压二极管ZD2与所述整流桥BD2的二极管双负极相连；所述光电耦合器IC3的受光器一端的发射极与所述整流桥BD2的二极管双正极相连，所述隔离及阻抗信号输出端与所述双向可控硅控制信号输入端相连。借由上述光电隔离传输单元的结构，双向可控硅触发单元在触发时，存在着高压电位场，MCU控制单元的低压控制信号不能直接驱动和控制双向可控硅，MCU控制单元的控制信号经基极偏置电阻R8和放大器Q1放大后，改变光电耦合器IC3、稳压二极管ZD2和整流桥BD2组成的可变阻抗电路的阻抗，输出至双向可控硅触发单元，使触发管D1的门限阈值改变，从而对双向可控硅D2的导通工作进行控制，提高了本申请HID触发器电路的可靠性，确保HID镇流器和触发器的安全使用。作为优选，所述MCU控制单元包括微机电源输入端、微机芯片IC2、高频旁路电容器C2和微机信号输出端；所述微机电源输入端与所述DC供电单元和所述微机芯片IC2相连，所述微机信号输出端与所述微机芯片IC2的I/O端口相连；所述高频旁路电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种HID灯控制电路，其特征在于，包括电源模块(100)、HID灯管模块(200)、电感镇流器模块(300)以及触发器模块(400)；所述触发器模块(400)包括依次通讯连接的DC供电单元(410)、MCU控制单元(420)、光电隔离传输单元(430)以及双向可控硅触发单元(440)；所述DC供电单元(410)分别与所述电源模块(100)和所述电感镇流器模块(300)相连，所述双向可控硅触发单元(440)分别与所述HID灯管模块(200)和所述电感镇流器模块(300)相连；所述电感镇流器模块(300)包括主绕组L1和升压绕组L2，所述电感镇流器模块(300)的主绕组L1与所述电源模块(100)相连、所述电感镇流器模块(300)的升压绕组L2与所述HID灯管模块(200)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种HID灯控制电路，其特征在于，包括电源模块(100)、HID灯管模块(200)、电感镇流器模块(300)以及触发器模块(400)；所述触发器模块(400)包括依次通讯连接的DC供电单元(410)、MCU控制单元(420)、光电隔离传输单元(430)以及双向可控硅触发单元(440)；所述DC供电单元(410)分别与所述电源模块(100)和所述电感镇流器模块(300)相连，所述双向可控硅触发单元(440)分别与所述HID灯管模块(200)和所述电感镇流器模块(300)相连；所述电感镇流器模块(300)包括主绕组L1和升压绕组L2，所述电感镇流器模块(300)的主绕组L1与所述电源模块(100)相连、所述电感镇流器模块(300)的升压绕组L2与所述HID灯管模块(200)相连。


2.根据权利要求1所述的HID灯控制电路，其特征在于，所述双向可控硅触发单元(440)包括双向可控硅电源端、电压传输端、双向可控硅开关端、双向可控硅控制电路、双向可控硅控制信号输入端；
所述双向可控硅电源端与所述DC供电单元(410)连接；
所述电压传输端与所述电感镇流器模块(300)和所述HID灯管模块(200)连接；
所述双向可控硅开关端与所述电感镇流器模块(300)连接；
所述双向可控硅控制信号输入端与所述光电隔离传输单元(430)连接；
所述双向可控硅控制电路包括触发管D1和双向可控硅D2；
所述双向可控硅D2的控制极G与所述触发管D1连接，并通过所述触发管D1与所述双向可控硅控制信号输入端连接；所述双向可控硅D2的第一主电极T1分别与所述双向可控硅电源端和所述双向可控硅控制信号输入端连接；所述双向可控硅D2的第二主电极T2通过加速电容器C4与所述双向可控硅开关端连接，所述加速电容器C4与限流阻尼电阻器并联；
所述触发管D1通过RC阻容电路与所述双向可控硅电源端连接；所述触发管D1通过降压电路与所述电压传输端连接，并与所述RC阻容电路连接。


3.根据权利要求2所述的HID灯控制电路，其特征在于，所述降压电路包括串联的电阻器R9和电阻器R10；所述RC阻容电路包括电阻器R13、电阻器R14和电容器C3，所述电阻器R13和所述电阻器R14串联后与所述电容器C3并联；所述双向可控硅控制信号输入端包括输入端A和输入端B，所述输入端A和所述输入端B连接于RC阻容电路两端，所述双向可控硅D2的控制极G通过所述触发管D1与所述输入端B连接，所述双向可控硅D2的第一主电极T1与所述输入端A连接。


4.根据权利要求2所述的HID灯控制电路，其特征在于，所述光电隔离传输单元(430)包括依次连接的微机信号输入端、可变阻抗电路、隔离及阻抗信号输出端；所述微机信号输入端与所述MCU控制单元(420)连接；所述可变阻抗电路包括依次连接的光电耦合器IC3、稳压二极管ZD2和整流桥BD2；所述光电耦合器IC3的发光源一端的正极连接+5V电源，所述光电耦合器IC3的发光源一端的负极与放大器Q1的集电极相连，所述放大器Q1的基集通过基极偏置电阻R8与所述微机信号输入端相连，所述放大器Q1的发射极接地；所述光电耦合器IC3的受光器一端的集电极通过所述稳压二极管ZD2与所述整流桥BD2的二极管双负极相连；所述光电耦合器IC3的受光器一端的发射极与所述整流桥BD2的二极管双正极相连，所述隔离及阻抗信号输出端与所述双向可控硅控制信号输入端相连。


5.根据权利要求1所述的HID灯控制电路，其特征在于，所述MCU控制单元(420)包括微机电源输入端、微机芯片IC2、高频旁路电容器C2和微机信号输出端；所述微机电源输入端与所述DC供电单元(410)和所述微机芯片IC2相连，所述微机信号输出端与所述微机芯片IC2的I/O端口相连；所述高频旁路电容器C2与所述微机芯片IC2的供电电源端并联。


6.根据权利要求2所述的HID灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建初，陈滢，
申请(专利权)人：吴江华能电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32