本发明专利技术公布了一种能合理提高光源稳态照度的车用变功率HID镇流器，所述的镇流器包括：1)变功率控制算法及控制策略；2)实现算法和策略的变功率核心控制单元；3)变功率的信号执行单元；4)驱动能量的产生和输出单元。本发明专利技术提供的镇流器，能够根据HID光源的特性、车辆行驶状态，对光源的各种工作参数进行采集与运算，并采取合理的控制策略控制输出功率变化幅度，从而实现了一种控制精度高、适应性强、成本低的变功率解决方法，能够合理提高光源稳态照度，而不明显影响光源使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车用灯光照明装置，特别涉及一种能合理提高光源稳态照度的车用变功率HID镇流器。
技术介绍
HID (High Intensity Discharge)灯，即高压气体放电灯是一种高效、宽色温的新型光源。随着该光源技术的成熟和相关制造业的发展，以氙气灯为主的HID灯已经在汽车领域越来越广泛地被应用开来，这种光源的应用中有一个关键装置就是HID镇流器，它主要承担了光源的启动和功率控制功能，包括点火、电源逆变、输出电压电流控制以及各种保护功能等。现在市场上的HID镇流器，主要遵循两种技术路线: (1)以专用集成芯片为核心的技术方法，例如UCC2305、AMIS14948等，或由国外公司贴牌定制的专用芯片； (2)以MCU为核心的全数字方法,例如用Freescale、Atmel等公司的通用单片机,实现所有运算和控制功能。前一种技术路线的优点是电路高度集成，控制精度较高，外围电路简单；缺点是控制不灵活，成本高。后一种技术路线的优点是控制灵活，成本低；缺点是控制精度不高，点亮后灯光容易产生闪烁。以上两种技术路线当光源稳态时输出功率都是恒定的，但是在实际应用中，当需要提高亮度的时候，比如由近光切换到远光，这时需要光源提供更高的亮度，以满足行车的需要；这种需求在较小功率光源(如25W HID光源)由近光切换成远光时尤为迫切；以上现有的技术方案都不能满足这一需求。因此，提供一种能兼顾现有技术路线优点并且在需要时能够合理提高光源稳态照度的HID镇流器是必要的。
技术实现思路
本专利技术提供的镇流器电路，实现了一种控制精度高、适应性强、成本低的变功率解决方法，能够合理提高光源稳态照度，而不明显影响光源使用寿命。本专利技术主要有如下部分组成: (1)变功率控制算法和策略:根据HID光源的特性，以及车辆驾驶的特性，对光源的各种工作参数进行采集与运算，并采取合理的控制策略控制输出功率是否变化、变化幅度等，这些算法和策略由软件编程实现； (2)变功率使能电路:实现了变功率的允许与禁止； (3)变功率控制MCU:根据变功率使能电路的状态，实时采集光源的电压、电流、脉冲等变功率所需的参数，依据内部程序，采用相应的控制策略和算法，输出变功率的控制信号控制逆变电路的占空比，从而实现变功率输出；同时还实现了点火、光源识别、欠压工作模式、过流保护、过压保护、开路保护、短路保护等功能，这些功能由软件实现，能够灵活地匹配各种功率、各种类型的光源； (5)变功率的信号执行电路:在单片的控制下，对实时信号与变功率信号的快速运算，输出至PWM芯片实现电源的逆变实时控制； (6)逆变及功率输出电路:主要实现了 DC低压输入到AC的逆变，以及AC到DC高压的滤波稳压，通过全桥电路驱动光源发光，同时输出光源电压信号、电流信号等MCU控制所需的变功率信号；附图说明图1是以专用集成芯片为核心的现有技术方案。图2是以通用MCU为核心的现有技术方案。图3是本专利所提供的变功率的技术方案。图4是基于555系列芯片的PWM逆变控制电路。图5是基于2803系列芯片的PWM逆变控制电路。图6是逆变和稳压电路。图7是全桥驱动电路。图8是变功率的MCU电路。图9是变功率运算放大电路。 图10是变功率使能电路。具体实施例方式以下结合附图详细说明本方法的具体实施方式。变功率控制策略: (1)镇流器开启时，默认正常功率模式，直到稳态才允许判断变光使能； (2)只有近光开启时，变光使能忽略，镇流器工作在正常功率输出模式下； (3)远光开启且变光使能允许且光源稳态运行时，镇流器工作在变功率输出模式下； (4)变动方式为提高功率输出； (5)功率变动范围为正常功率的4°/Γ25%，如25W光源的镇流器，输出功率的变动应在Iw到6.25w之间； (6)当变光使能的允许变光状态持续时间小于时间Tenable时，镇流器不以变功率模式工作，Tenable〈3秒； (7)当变光使能的禁止变光状态持续时间大于时间Tdisable时，镇流器退出变功率模式，以正常模式工作，Tdisable>l秒； (8)远近光开启和变光使能信号可以是同一个信号，也可以是分别几个信号。一种稳态下变功率的车用HID镇流器包括:变功率使能电路，MCU控制电路，PWM控制电路，逆变和稳压电路，变功率运算放大电路以及全桥驱动电路。图10和图8所示电路是变功率策略的控制核心单元，完成了控制算法和功率控制信号的合成与输出；图9、图4及图5是变功率信号的执行单元；完成了正常功率和变功率的执行，以及执行后反馈的信号的运算放大；图6和图7是驱动能量的产生和最终输出单元。变功率的核心控制单元: 外部变功率使能信号由图10的1003输入到控制器中，信号高有效，当1003变高时经过1001滤波整理后变为低电平，然后由1002输出到图8中的810 ; 图8所示电路中801是PIC16F系列的MCU，当801接收到810的低电平信号，801根据内部程序，采集DC供电电压803，、光源电压802、光源电流809、运行状态811等功率控制所需要参数，依据MCU算法和控制策略，在变功率使能时将输出功率提高到1.59Γ2.5%的范围之间，产生出控制电压由806送到图9的904控制放大器的功率比较电压，同时产生控制电压信号808送到图4的405控制PWM，从而改变输出功率； 当1003的使能信号为低时，801进入正常功率控制模式，此时输出功率为正常数值。变功率的信号执行单元: 图9的901是一个四运算放大器，为LM2902或其它相近参数的芯片，它主要接受由图8核心控制单元的功率控制信号和其它的电压、电流反馈信号，完成这些信号的合成与放大，然后送到图4的401芯片，从而实现变功率信号的执行输出； 401为555系列芯片；光源的电流信号由903进入，光源的电压信号由906进入，变功率控制信号由904进入，经过合成放大后，从905输出到图4的401，再经401产生逆变信号从405输出到图6的601逆变电路，从而达到了功率控制的目的； 经合成放大后的光源电流信号从902送到809，由核心单元的801实现电流识别以及过流保护等功能；907是光源电压的分压取样，直接去图8的802，由801实现欠电压、过电压等工作模式的识别与控制以及过压保护；当出现工作状态异常时，由图8的807控制404变高则禁止功率的产生和输出； 图5中501为UCC2803系列芯片，也实现了逆变信号的产生与输出，502为由905输入的PWM控制信号，504为由603输入的逆变信号反馈，503为由807来的保护功能输入。驱动能量的产生和输出单元: 图6所示电路为光源供电的产生电路，由图4的405来的逆变控制信号进入601，经601信号调理后驱动602逆变管，602再驱动逆变变压`器603的原边，从而在603的副边产生出脉动高电压，该电压经过605滤波稳压后，产生了光源正常工作所需的高电压，供给图7的704全桥电路； 其中光源点火信号从606输出，光源电流变功率信号从604输出，两者均输出到图9的903 ； 图7的701芯片为UBA2032系列芯片，完成对全桥的驱动控制，频率信号由图8的805输入到702，经逻辑处理输出驱动信号驱动704本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能合理提高光源稳态照度的车用变功率HID镇流器，所述镇流器包括：(1)变功率控制算法及控制策略；(2)实现算法和策略的变功率核心控制单元?(305)、(307)；(3)变功率的信号执行单元?(301)、(306)；(4)驱动能量的产生和输出单元?(302)、(303)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：沈海红，
类型：发明
国别省市：
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