高強度放電燈的控制系統的製作方法

2023-09-19 06:28:55

專利名稱：高強度放電燈的控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及通信領域，具體而言，涉及一種高強度放電燈的控制系統。
背景技術：
高強度放電燈(High Intensity Discharge，簡稱為HID)，也稱高亮度放電燈或 高壓氣體放電燈。目前常見的HID燈主要有三種，即汞(蒸氣)燈、鈉燈和金屬滷化物燈， 其中鈉燈又分低壓鈉燈(LowPressure Sodium，簡稱為LPS)和高壓鈉燈(High Pressure Sodium，簡稱為HPS)。目前汽車上多用金屬滷化物並充入氙氣的高強度氣體放電燈。這種 含有氙氣的新型汽車照明前大燈，又稱高強度放電燈或氣體放電式汽車氙氣照明大燈系統 (中文簡稱氙氣燈)。氙氣燈亮度大，發出的亮色調與太陽光比較接近，消耗功率低，可靠 性高，不受車上電壓波動影響，大幅度提高了夜間行車的可視度。目前，只有新款高檔車才 配置使用了這種新型前大燈。這種燈採用高科技將氙氣灌入石英管內，再透過精密的高壓 包將12V電瞬間提高至23000V，通過高壓電激發管內的氙氣，在兩極間產生一束超強的高 色溫電弧光。使發光效率和亮度提高3倍，壽命使用提高了 10倍，與汽車使用壽命差不多。 HID燈被譽為二十一世紀革命性汽車照明產品，HID氙氣燈取代傳統滷素燈將是汽車乃至 照明領域發展的大勢所趨。現有的汽車HID氙氣燈控制系統，在不同電壓下氙氣燈的穩定點火、功率控制，冷 熱燈的處理上不盡如意。同時存在以下問題損耗和發熱較大，效率較低；不同電壓下適應 性較差；針對不同燈適應性較差。針對相關技術中高強度放電燈往往會受到幹擾的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容針對高強度放電燈在不同電壓下適應性較差的問題而提出本實用新型，為此，本 實用新型的主要目的在於提供一種高強度放電燈的控制系統，以解決上述問題。為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種高強度放電燈的控 制系統。根據本實用新型的高強度放電燈的控制系統包括電源單元，提供電源；高壓點 火單元，與高強度放電燈和電源單元電連接，為高強度放電燈點火提供電壓；其中，電源單 元包括濾波電路，對電源單元提供的電源進行濾波處理。優選地，該系統還包括升壓單元，與電源單元和高壓點火單元相連接，對電源單 元提供的電壓進行升壓處理，並將升壓後的電壓提供給高壓點火單元；反饋單元，與升壓單 元連接，提供與升壓單元相關的電壓反饋和/或電流反饋；CPU控制單元，與升壓單元和反 饋單元連接，根據反饋單元提供的電壓反饋和/或電流反饋來控制及驅動升壓單元。優選地，該升壓單元包括倍壓電路，對電源產生一次升壓。優選地，該升壓單元包括驅動及鎖止電路，在輸出電壓超過預定門限值時，對輸出電壓進行鎖止。優選地，該驅動及鎖止電路包括處理模塊；M0S驅動單元；比較單元；驅動三極 管，其中，比較單元的一個輸入端經由第一電阻連接至升壓單元，另一個輸入端經由第二電 阻連接至電源單元，輸出端連接至驅動三極體；驅動三極體的一個輸出端連接至M0S驅動 單元，並通過第三電阻與中央處理器相連接。優選地，該濾波電路包括第一電容、第二電容、第三電容、布線電感，其中，第一電 容和布線電感串聯構成lc濾波器；第二電容、第三電容與第二電感器構成n型濾波器。優選地，n型濾波器為低通濾波器。優選地，該系統還包括全橋驅動輸出單元，將電源單元提供的直流電壓轉換為交 流電壓，並將交流電壓提供給高強度放電燈和高壓點火單元。優選地，全橋驅動輸出單元包括全橋驅動晶片，連接到高強度放電燈並向其提供 全橋驅動；保護電路，連接至全橋驅動晶片和高強度放電燈，以提供電壓保護。優選地，該電源單元還包括CPU電源，與中央處理器連接，為CPU控制單元提供電 源；M0S驅動電源，與升壓單元的M0S驅動及全橋驅動輸出單元連接，為升壓單元的M0S驅 動及全橋驅動輸出單元提供電源。根據本發明的高強度放電燈的控制系統包括電源單元，提供電源；高壓點火單 元，與高強度放電燈和電源單元電連接，為高強度放電燈點火提供電壓；電源單元包括濾波 電路，對電源單元提供的電源進行濾波處理，通過本發明，解決了高強度放電燈往往會受到 幹擾的問題，進而達到了增強高強度放電燈抗幹擾性的效果。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分， 本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當 限定。在附圖中圖1是根據本實用新型實施例的高強度放電燈控制系統的結構示意圖；圖2是根據本實用新型實施例的優選高強度放電燈控制系統結構示意圖；圖3是根據本實用新型實施例的高強度放電燈控制系統的電結構示意圖；圖4是根據本實用新型實施例的驅動及鎖止電路的結構示意圖；圖5是根據本實用新型實施例的電源濾波的結構示意圖；圖6是根據本實用新型實施例優選的高強度放電燈的控制系統的結構示意圖；圖7是根據本實用新型實施例優選的高強度放電燈控制方法的流程圖；圖8是根據本實用新型實施例優選的高強度放電燈控制方法的流程圖；圖9是根據本實用新型實施例優選的電壓調理電路的示意圖；圖10是根據本實用新型實施例優選的電流調理電路的示意圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相 互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。根據本實用新型的實施例，提供了一種高強度放電燈的控制系統。[0031]圖1是根據本實用新型實施例的高強度放電燈控制系統的結構示意圖。如圖1所示，高強度放電燈控制系統包括電源單元2和電壓點火單元6。其中，電源單元2，提供電源；高壓點火單元6，與高強度放電燈和電源單元電連 接，為高強度放電燈點火提供電壓。優選地，該系統還包括濾波電路10。其中，濾波電路10包括在電源單元2中，對電源單元2提供的電源進行濾波處理。本實用新型中，該系統還可以包括升壓單元、反饋單元和反饋單元。其中，升壓單 元與電源單元和高壓點火單元相連接，對電源單元提供的電壓進行升壓處理，並將升壓後 的電壓提供給高壓點火單元；反饋單元與升壓單元連接，提供與升壓單元相關的電壓反饋 和/或電流反饋；CPU控制單元與升壓單元和反饋單元連接，根據反饋單元提供的電壓反饋 和/或電流反饋來控制及驅動升壓單元。其中，升壓單元可以包括倍壓電路，對電源產生一次升壓；動及鎖止電路，在輸 出電壓超過預定門限值時，對輸出電壓進行鎖止。本實用新型中，本實用新型高強度放電燈的控制系統還可以包括全橋驅動輸出 單元，將電源單元提供的直流電壓轉換為交流電壓，並將交流電壓提供給高強度放電燈和 高壓點火單元。本實用新型中，全橋驅動輸出單元可以包括全橋驅動晶片，連接到高強度放電燈 並向其提供全橋驅動；保護電路，連接至全橋驅動晶片和高強度放電燈，以提供電壓保護。本實用新型中，電源單元還可以包括CPU電源，與中央處理器連接，為CPU控制單 元提供電源；M0S驅動電源，與升壓單元的M0S驅動及全橋驅動輸出單元連接，為升壓單元 的M0S驅動及全橋驅動輸出單元提供電源。圖2是根據本實用新型實施例的優選地高強度放電燈控制系統結構示意圖。如圖2所示，CPU單元1包括單片機數位訊號處理器(DigitalSignal Processing, 簡稱為DSP)及外圍電路、下載電路；電源電源2包括電源濾波電路，單片機的電源及M0S驅 動電源；反饋單元3包括電壓反饋和電流反饋；升壓單元4包括變壓器、M0S及驅動電路；全 橋輸出單元5包括全橋驅動晶片及保護電路；高壓點火單元6包括高壓輸出電路及充電限 流電阻；燈單元7包括氙氣燈、屏蔽線纜、高壓包。其中，電源單元2提供單片機的電源及M0S驅動電源，CPU單元1根據反饋單元3 提供的電壓和電流反饋，控制及驅動升壓單元4，產生全橋輸出單元5和高壓點火單元6之 所需電壓，全橋輸出單元5和高壓點火單元6驅動燈單元7，實現氙氣燈的點火、再起動以及 穩定運行。上述高強度放電燈控制系統包含智能控制和臨界模式控制模式，其中，智能控制 包含CPU單元1、電源單元2、反饋單元3、升壓單元4以及全橋驅動輸出單元5，電源單元2 產生CPU單元1和全橋驅動輸出單元5的供電電源，升壓單元4產生驅動高壓點火單元6 和全橋驅動輸出單元5的輸入電壓，全橋驅動輸出單元5的輸出用來驅動燈驅動單元7。反 饋單元3反饋系統輸入電壓、輸出電壓、輸出電流，CPU單元包括CPU或者DSP單片機，CPU 單元根據反饋單元3的反饋調整智能控制算法，輸出控制升壓單元4以及全橋驅動輸出單 元5，CPU控制包括電流控制反饋迴路和反饋功率控制迴路，如果電流處於預置閥值最大級 別，則電流控制迴路控制氙氣燈的功率；若電流值低於預置閥值最大級別，功率控制迴路控制氙氣燈的功率。智能控制控制算法可以反饋單元3的反饋參數不同，區分冷熱燈並結合 不同的控制算法進行控制。上述智能控制還包含變頻控制和臨界導通模式控制，若電流值低於預置閥值最大 級別，功率控制迴路控制氙氣燈的功率，變頻控制根據反饋單元3的反饋，通過算法得出不 同的控制頻率和其它參數，通過功率控制迴路控制氙氣燈的功率，臨界導通模式控制實現 軟開關控制，根據反饋單元3的反饋，智能控制得到M0S導通和關斷時機，結合變頻控制，實 現臨界導通模式控制。優選地，本系統包括電子控制單元(Electronic Control Unit，簡稱為ECU)控制 器、連接ECU和氙氣燈的連接線、氙氣燈以及高壓點火電壓產生單元。其中，ECU控制器包 括直流(Driect Current簡稱為DC)升壓單元和輸入輸出反饋單元以及中央處理器單元 (Center Processor Unit，簡稱為CPU)控制及將DC升壓轉換為能夠驅動高強度放電燈的 交流(Alternate Current，簡稱為AC)電壓的全橋開關單元，DC升壓單元可由變壓器副邊 或者倍壓電路產生一次升壓，再由二級變壓器產生點火電壓。輸入輸出反饋單元包括輸出 電壓反饋，輸出電流反饋，輸入電壓反饋；CPU控制及其它單元還包括反激電壓輸出鎖止及 保護單元。優選地，ECU控制器實現了 HID的智能控制和反激變換器的臨界控制；輸入輸出反 饋單元和CPU控制實現了氙氣燈的點火、燒燈以及恆功率控制；CPU控制採用變頻變佔空比 控制使損耗減少，發熱降低，電磁幹擾(Electro Magnetic Interference，簡稱為EMI)降 低，同時減少EMI元件數量。優選地，CPU控制可以區分冷熱燈並結合不同的控制算法進行控制，反饋單元3檢 測輸出電壓，並根據燈點火後冷熱燈不同的電壓、電流等特性來區分冷熱燈，結合燈啟動電 壓、啟動電流的特性，優化啟動時序，並採用不同的控制策略進行控制，以適應冷熱燈的啟 動、再點火，實現冷熱燈控制。ECU控制器具有點火模式，預熱燒燈模式和穩定運行模式。其 控制器進一步包括預熱模式，故障保護模式，熱燈再點火模式，高壓氙氣燈被用於汽車。優選地，CPU控制包括電流控制反饋迴路和反饋功率控制迴路，反饋功率控制回 路由電流反饋迴路和電壓反饋迴路經CPU進行運算後得出，如果電流處於預置閥值最大級 別，則電流控制迴路控制氙氣燈的功率；若電流值低於預置閥值最大級別，功率控制迴路控 制氙氣燈的功率。其中，故障保護包括輸入過壓、輸入欠壓、氙氣燈的連接線及氙氣燈開路 或者短路，當電壓反饋單元、電流反饋單元的反饋出現異常時，可以通過CPU進行判斷輸入 過壓、輸入欠壓，過流或者燈開路，並關斷輸出或者改變控制算法進行保護。優選地，本實用新型對新舊燈以及不同燈進行優化控制，具體實現為，新舊燈以及 不同的燈，點火後以及燈預熱過程中的電壓、電流不同，針對不同的電壓電流曲線，控制系 統採用不同的控制算法控制，實現了不同燈及新舊燈的適應性控制。下面將結合實例對本實用新型實施例的實現過程進行詳細描述。圖3是根據本實用新型實施例的高強度放電燈控制系統的電結構示意圖。如圖3所示，濾波電路10包括電感、電容；M0S驅動及鎖止電路11包括M0S驅動芯 片、驅動限流電阻和鎖止保護電路；CPU單元12包括DSP晶片及外圍電路；倍壓電路13包 括高電壓產生電路及點火限流電阻；電結構圖還包括變壓器單元14，調理電路15包括輸入 電壓採集電路、輸出電壓及電流採集電路以及運算放大器調理電路；橋驅動單元16包括全橋驅動晶片及外圍電路。如圖1和圖3所示，其中，升壓單元4包括驅動及鎖止電路11、倍壓電路13以及變壓器及低端MOS單元14，驅動及鎖止電路11驅動低端M0S，經變壓器產生升壓電壓；虛線 框內為反饋單元3，分別為輸入電壓、輸出電壓、輸出電流的反饋，反饋是通過電阻上的電壓 分壓得到，這些電壓經過調理電路調理，由CPU單元1的DSP採集後進行算法處理；升壓單 元4包括倍壓電路13和單元14以及MOS管和MOS管驅動鎖止電路；高壓點火單元6由倍 壓產生單元13以及變壓器單元14的電壓輸出一起構成。優選地，本實用新型具有不同電壓下啟動和再點火的電壓適應性，調理電路單元 15除電壓反饋和電流反饋，還調理輸入電壓信號，根據不同的電源電壓，通過優化控制策 略，設置不同的啟動參數和再點火參數，實現不同電壓下的適應性，減少了損耗和發熱量， 提高了可靠性。圖4是根據本實用新型實施例的驅動及鎖止電路的結構示意圖。如圖4所示，驅動及鎖止電路11中的驅動單元驅動MOS單元，鎖止電路包含電壓 反饋21，電壓反饋和參考電壓22比較，經比較單元18比較後，驅動20單元Q100，M0S驅動 單元19由CPU單元17的IO經過電阻R200驅動，當輸出電壓DC OUT小於設定值時，比價 器單元18輸出為低，QlOO截止，MOS驅動電路由CPU驅動，當輸出電壓DC OUT大於設定值 時，比較器單元18輸出為高，QlOO導通，禁止CPU單元對MOS驅動單元的驅動輸出，實現電 壓鎖止功能。優選地，驅動及鎖止電路包括處理模塊；MOS驅動單元；比較單元；驅動三極體， 其中，比較單元的一個輸入端經由第一電阻連接至升壓單元，另一個輸入端經由第二電阻 連接至電源單元，輸出端連接至驅動三極體；驅動三極體的一個輸出端連接至MOS驅動單 元，並通過第三電阻與中央處理器相連接。圖5是根據本實用新型實施例的電源濾波的結構示意圖。如圖5所示，電源濾波結構圖包括布線電感及電容ClOO構成的陷波濾波器，陷波 濾波器由電感和電容組成LC濾波器，電感利用PCB走線等效形成電感，和電容ClOO構成 濾波器，在特定頻率下形成諧振，外部電源輸入經陷波濾波器後，外部電源幹擾在諧振頻率 附近的幹擾，會被陷波濾波器衰減，實現對外部電源特定頻率幹擾濾波；MOS開關單元24在 開關頻率附近形成對外部電源幹擾，經陷波濾波器後，MOS開關對外部電源幹擾在開關頻率 附近的幹擾，會被陷波濾波器衰減，實現對MOS開關特定頻率幹擾濾波，即實現對控制器開 關頻率附近的陷波濾波，減小控制器對外部的輻射幹擾。電源濾波還包括電感LlOO和電容 C200、C300，其中，電感LlOO和電容C200、C300，構成Π型濾波器，Π型濾波器為低通濾波 器，外部電源輸入經Π型濾波器後，外部電源幹擾在低通頻率以上的幹擾，會被Π型濾波器 衰減，實現對外部電源特定頻率以上幹擾濾波；控制器單元形成的對外部電源幹擾，經Π型 濾波器後，控制器單元形成的對外部電源幹擾在低通頻率以上的幹擾，會被Π型濾波器衰 減，實現控制器單元形成的對外部電源幹擾在低通頻率以上的幹擾濾波，減小控制器對外 部的輻射幹擾，實現對電源線上的濾波，進一步減少傳導幹擾。其中，濾波電路包括第一電容、第二電容、第三電容、布線電感，其中，第一電容和 布線電感串聯構成LC濾波器；第二電容、第三電容與第二電感器構成Π型濾波器。其中，Π型濾波器為低通濾波器。[0063]圖6是根據本實用新型實施例優選的高強度放電燈的控制系統的結構示意圖。如圖6所示，該高強度放電燈的控制系統包括CPU單元1、升壓單元4、全橋驅動 輸出單元5、燈火單元7。其中，該控制系統包含智能控制和臨界模式控制模式。如圖6所示智能控制控制框圖，該控制系統監測ilamp和vlamp的值，將反饋環節檢 測的ilamP和vlamp的值進行乘法運算，得出系統輸出的功率Plamp，功率參考Pref與系統輸出功 率Pla_相減得到功率誤差Pm，功率誤差經調節器G。(s)調節並結合控制算法後對脈衝寬度 調製(PulseWidth Modulation，簡稱為PWM)單元輸出進行調節，實現系統控制輸出。其中， 脈衝寬度調製PWM是一種模擬控制方式，其根據相應載荷的變化來調製電晶體柵極或基極 的偏置，來實現開關穩壓電源輸出電晶體或電晶體導通時間的改變，這種方式能使電源的 輸出電壓在工作條件變化時保持恆定，是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制 的一種非常有效的技術。智能控制算法可以反饋升壓單元4中的電壓反饋和電流反饋，由於反饋參數不 同，故冷熱燈點火後的電壓和電流反饋特徵不同，即ilamp和vlamp特徵不同，監測電壓調理電 路輸出和電流調理電路輸出，就可以區分冷熱燈並結合不同的控制算法進行控制。變頻及臨界模式控制，即根據所反饋的升壓單元4中的電壓反饋和電流反饋的反 饋參數不同，以及氙氣燈控制系統的狀態，對M0S驅動的柵極驅動的佔空比或者頻率進行 實時調整，以滿足氙氣燈控制系統正常啟動和穩態工作所需的工作電壓和工作電流。其中，CPU單元1根據電壓調理電路和電流調理電路提供的電壓和電流反饋，進行 算法運算，電流環、電壓環和功率控制，並驅動升壓單元4，產生全橋輸出單元5和高壓點火 單元6之所需電壓，電壓和電流調理電路經CPU單元1運算後還可以實現故障診斷及保護， 故障診斷及保護包括輸入過壓、輸入欠壓，當電壓反饋單元、電流反饋單元的反饋出現異常 時，可以通過CPU進行判斷輸入過壓、輸入欠壓，過流或者燈開路，並關斷輸出或者改變控 制算法進行保護。圖7是根據本實用新型實施例優選的高強度放電燈控制方法的流程圖。如圖7所示，該優選的高強度放電燈控制方法包括如下步驟步驟S301，初始化。本實用新型中，點燈時首先進行系統初始化。步驟S302，自舉電容充電，固定頻率輸出。其中，系統根據固定頻率固定佔空比進 行輸出。步驟S303，固定400V輸出調整。本實用新型中，電壓環控制輸出為固定400V。步驟S304，根據檢測結果判斷是否點火。點火成功轉入步驟SS305，否則，轉入步 驟 S303。步驟S305，開始過渡及燒燈過程。步驟S306，將燈電壓與閥值電壓進行比較，判斷V > Value 1是否成立，當燈電壓小 於等於閥值Valuel時，轉入步驟S307，否則進入第二判定閥值的過程2，詳細見圖8。步驟S307，恆流輸出控制。當燈電壓達到閥值Valuel時，進入恆流驅動過程，通過 電流閉環實現。其中，當氙氣燈控制系統啟動時，以一定頻率和佔空比啟動，當氙氣燈控制系統啟 動後，通過變頻實現功率調整，使氙氣燈控制系統輸出功率按照既定的功率曲線變化。在本實用新型中，如圖7所示控制流程，CPU控制包括電流控制反饋迴路和反饋功率控制迴路，如果電流處於預置閥值最大級別，則電流控制迴路控制氙氣燈的功率；若電流 值低於預置閥值最大級別，功率控制迴路控制氙氣燈的功率。圖8是根據本實用新型實施例優選的高強度放電燈控制方法的流程圖。如圖8所示，該優選的高強度放電燈控制方法包括如下步驟步驟S401，當燈電壓小於等於第一閥值Valuel時，將燈電壓與閥值電壓Value2進 行比較，判斷V > Value2是否成立，當燈電壓V大於等於Value2，轉入步驟S403，否則，轉 入步驟S402。步驟S402，進入恆功率過程。步驟S403，判斷計時時間是否達到預設時間，即判斷此時是否為定時時間。如果達 到預設時間，進入步驟S405，否則，轉入步驟404。步驟S404，變頻控制及降功率過程步驟S405，恆功率過程及臨界模式控制步驟S406，判斷此時是否出現故障，如果出現故障，進入步驟S407，否則，轉入步 驟 S405。步驟S407，故障處理其中，在反饋電壓大於第二電壓門限值的情況下，還可以包括CPU單元在恆功率 輸出控制結束之後開始計時；CPU單元判斷計時的時間是否到達預設時間；在計時的時間 到達預設時間的情況下，CPU單元進行臨界模式控制；在計時的時間未到達預設時間的情 況下，CPU單元進行變頻控制。本實用新型中，當氙氣燈控制系統穩定後，根據圖8流程，通過實時微調M0S驅動 的柵極驅動的佔空比或者頻率，使氙氣燈控制系統工作在臨界模式。臨界模式通過間接檢 測升壓單元變壓器副邊電流來實現，當檢測到副邊電流電流為零時，使M0S驅動的柵極驅 動為高，即開關工作在臨界模式下。圖9是根據本實用新型實施例優選的電壓調理電路的示意圖。如圖9所示，根據本實施例的調理電路包括第四電阻、第五電阻、第一運算放大 器、第一電容器，其中，第一運算放大器的第一輸入端連接至電源，第一運算放大器的第二 輸入端經由第四電阻接地，第一電容器和第五電阻並聯於第一運算放大器的輸出端和第一 輸入端之間。輸入電壓和輸出電壓的調理電路都可以如圖6所示，不同的是輸入電壓調理電路 沒有圖中捕獲輸入以及所連接的二極體。輸入電壓和輸出電壓經過電阻R100、R101分壓後，產生圖中電壓採集，電壓採集 經電阻R102、R103、電容C102以及運算放大器U100進行調理，產生圖中所示的電壓採樣調 理輸出，該電壓採樣調理輸出經CPU單元採集後參與控制算法運算。電壓採樣調理輸出經二極體D100後產生電壓採樣捕獲輸入，電壓採樣捕獲輸經 CPU單元捕獲後，可以進行狀態變化，參與控制算法運算。圖10是根據本實用新型實施例優選的電流調理電路的示意圖。如圖10所示，根據本實用新型實施例的電流調理電路包括第八電阻、第九電阻、 第十電阻、第十一電阻、第二運算放大器、第二電容器和電感，其中，電感的一個輸入端經由 第八電阻接地，另一端經由第二電容器接地且經由第九電阻連接至第二運算放大器的第一輸入端；第二運算放大器的第二輸入端經由第十一電阻接地；第十電阻並聯於第二運算放大器的第一輸入端和輸出端之間。電流反饋採集調理電路可以如圖7所示，電流反饋經電阻R106後，產生圖中所示 電流採樣電壓，電感L100、電容C104為濾波電路，進行濾波後的電壓經電阻R106、R107、 R108、電容C103以及運算放大器UlOl進行調理，產生圖中所示的電流採樣調理輸出，該電 流採樣調理輸出經CPU單元採集後參與控制算法運算。CPU單元1根據電壓調理電路和電流調理電路提供的電壓和電流反饋，進行算法 運算，電流環、電壓環和功率控制，並驅動升壓單元4，產生全橋輸出單元5和高壓點火單元 6之所需電壓。CPU控制包括電流控制反饋迴路和反饋功率控制迴路，反饋功率控制迴路由電流 反饋迴路和電壓反饋迴路經CPU進行運算後得出，如果電流處於預置閥值最大級別，則電 流控制迴路控制氙氣燈的功率；若電流值低於預置閥值最大級別，功率控制迴路控制氙氣 燈的功率。電壓和電流調理電路經CPU單元運算後還可以實現故障診斷及保護，故障診斷及 保護包括輸入過壓、輸入欠壓，當電壓反饋單元、電流反饋單元的反饋出現異常時，可以通 過CPU進行判斷輸入過壓、輸入欠壓，過流或者燈開路，並關斷輸出或者改變控制算法進行 保護。汽車氙氣燈控制系統可以對新舊燈以及不同燈進行優化控制，具體實現為，新舊 燈以及不同的燈，點火後以及燈預熱過程中的電壓調理電路和電流調理電路輸出的電壓、 電流不同，針對不同的電壓電流曲線，控制系統採用不同的控制算法控制，實現了不同燈及 新舊燈的適應性控制。汽車氙氣燈控制系統具有不同電壓下啟動和再點火的電壓適應性，調理電路單元 15除電壓反饋和電流反饋，還調理輸入電壓信號，根據不同的電源電壓，通過優化控制策 略，設置不同的啟動參數和再點火參數，實現不同電壓下的適應性，減少了損耗和發熱量， 提高了可靠性。以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾 也應視為本實用新型的保護範圍。從以上的描述中，可以看出，本實用新型實現了如下技術效果1、降低了整體功耗 和發熱量。本實用新型的目的是提供一種汽車HID系統，實現智能控制以及反激變化器的臨 界模式控制，降低了整體功耗和發熱量，提高了效率。2、實現了輸出電壓鎖止，保護後端元器件，提高了元件可靠性和使用壽命。由於本實用新型反激變化器輸出電壓鎖止保護，實現了輸出電壓鎖止，保護變壓 器及後端元器件，提高了元件可靠性和使用壽命。3、實現了不同電壓下適應性。根據不同的電源電壓，通過優化控制策略，實現不同電壓下的適應性，減少了損耗 和發熱量，提高了可靠性。4、採用變頻控制，減少損耗和輻射。[0112]5、採用電源入口陷波濾波器設計，減少傳導發射幹擾。 綜上所述，本實用新型可以同時解決現有氙氣燈系統損耗大、發熱大，電壓適應性 差，冷熱燈及不同燈適應性差等問題。本實用新型的目的是提供一種汽車氙氣燈控制系統， 實現智能控制以及反激變化器的臨界模式控制，降低了整體功耗和發熱量，提高了效率；與 傳統大燈相比有亮度高、效率高、節能的優點。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種高強度放電燈的控制系統，其特徵在於，包括電源單元，提供電源；高壓點火單元，與所述高強度放電燈和所述電源單元電連接，為所述高強度放電燈點火提供電壓；其中，所述電源單元包括濾波電路，對所述電源單元提供的電源進行濾波處理。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述系統還包括升壓單元，與所述電源單元和所述高壓點火單元相連接，對所述電源單元提供的電壓 進行升壓處理，並將升壓後的電壓提供給所述高壓點火單元；反饋單元，與所述升壓單元連接，提供與所述升壓單元相關的電壓反饋和/或電流反饋；CPU控制單元，與所述升壓單元和所述反饋單元連接，根據所述反饋單元提供的所述電 壓反饋和/或所述電流反饋來控制及驅動所述升壓單元。
3.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述升壓單元包括 倍壓電路，對所述電源產生一次升壓。
4.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述升壓單元包括驅動及鎖止電路，在輸出電壓超過預定門限值時，對所述輸出電壓進行鎖止。
5.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述驅動及鎖止電路包括 處理模塊；M0S驅動單元； 比較單元； 驅動三極體，其中，所述比較單元的一個輸入端經由第一電阻連接至所述升壓單元，另一個輸入端經由第 二電阻連接至電源單元，輸出端連接至所述驅動三極體；所述驅動三極體的一個輸出端連接至所述M0S驅動單元，並通過第三電阻與所述中央 處理器相連接。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的系統，其特徵在於，所述濾波電路包括 第一電容、第二電容、第三電容、布線電感，其中，所述第一電容和所述布線電感串聯構成LC濾波器； 所述第二電容、所述第三電容與第二電感器構成n型濾波器。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述n型濾波器為低通濾波器。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的系統，其特徵在於，所述系統還包括全橋驅動輸出單元，將所述電源單元提供的直流電壓轉換為交流電壓，並將所述交流 電壓提供給所述高強度放電燈和所述高壓點火單元。
9.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述全橋驅動輸出單元包括 全橋驅動晶片，連接到所述高強度放電燈並向其提供全橋驅動；保護電路，連接至所述全橋驅動晶片和高強度放電燈，以提供電壓保護。
10.根據權利要求9所述的系統，其特徵在於，所述電源單元還包括 CPU電源，與所述中央處理器連接，為所述CPU控制單元提供電源；M0S驅動電源，與所述升壓單元的M0S驅動及全橋驅動輸出單元連接，為所述升壓單元的M0S驅動及全橋驅動輸出單元提供電源。
11.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述電源單元還包括 CPU電源，與所述中央處理器連接，為所述CPU控制單元提供電源； M0S驅動電源，與所述升壓單元的M0S驅動及全橋驅動輸出單元連接，為所述升壓單元 的M0S驅動及全橋驅動輸出單元提供電源。
專利摘要本實用新型公開了一種高強度放電燈的控制系統。該系統包括電源單元，提供電源；高壓點火單元，與高強度放電燈和電源單元電連接，為高強度放電燈點火提供電壓；電源單元包括濾波電路，對電源單元提供的電源進行濾波處理。通過本實用新型，能夠增強高強度放電燈的抗幹擾性。
文檔編號H05B41/36GK201616949SQ201020046798
公開日2010年10月27日 申請日期2010年1月7日 優先權日2010年1月7日
發明者張天水 申請人:北京經緯恆潤科技有限公司