帶輸出電路保護的汽車用hid燈鎮流器的製作方法
2024-03-08 10:33:15
專利名稱：帶輸出電路保護的汽車用hid燈鎮流器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶輸出短路保護和開路保護的汽車用HID燈鎮流器。
背景技術：
HID(High Intensity Discharge)高壓氣體放電燈，主要是由HID燈泡、鎮流器、電源適配線及其附件組成，HID燈泡的燈管內填充有多種化學氣體，其中大部分是氙氣與碘化物等惰性氣體。剛開啟電源的瞬間，鎮流器將車上的12V電壓升壓到5千到2.3萬伏，在引燃氣體放電之後，緊接著就產生弧光，由此，也就產生熱量，使金屬碘化物氣化，在電弧中分解為金屬原子和碘原子，金屬原子參與放電，並輻射出具有特殊金屬光譜的強光。
HID燈中通常採用電子鎮流器，其結構如圖1所示，主要包括電源輸入管理模塊10、主開關控制模塊11、開關電源12、整流濾波電路13、整流倍壓電路14、MCU 16和全橋輸出模塊18。其中電源輸入管理模塊10與汽車12V電源連接，完成電源輸入濾波、反極性保護；主開關控制模塊11控制開關電源11正常工作；開關電源12由一個帶有電子開關的變壓器構成，其將汽車電源電壓進行放大；整流濾波電路13對開關電源的輸出經整流濾波後產生約85V的直流電源；整流倍壓電路14對開關電源的輸出進行升壓，在啟動時產生高達幾千伏的點火電壓，以使氣體電離，在使電極間起弧；全橋輸出模塊18輸出約85V方波電壓對燈管供電；MCU 16起系統監控管理作用。
在汽車中，上述電子設備之間、電子設備與電源以及HID燈之間的接線通常紮成線束，由於汽車線束安裝的錯誤，有可能損壞線束外皮，使線路暴露，線路之間短接，或者線路與車身接觸。由於線束內經常包含電源線(一般轎車為12V；卡車或客車為24V)，並且汽車車身金屬部分是接地的，因此線束外皮的損壞可能導致全橋輸出模塊50輸出線與地(車身)或12/24V電源連接，或者點火電壓線與地(車身)或12/24V電源連接，造成短路；還可能造成輸出端開路。而目前國內外的汽車用HID燈鎮流器在全橋電路輸出端沒有電路保護功能。因此在輸出端對地或對輸入電源短路時，會有輸出電路損壞現象。
發明內容
本實用新型為解決上述技術問題而提供一種帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器，可在輸出線路短路或開路時關斷輸出，保護電路。
本實用新型為解決上述技術問題而採用的技術方案是提供一種帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器，包括MCU、全橋驅動模塊、全橋電路以及點火升壓電路，所述MCU、全橋驅動模塊、全橋電路順序連接，還包括測量所述全橋電路輸出端電壓的一電壓識別模塊，所述電壓識別模塊輸入端與所述全橋電路輸出端連接，所述電壓識別模塊輸出端與所述MCU連接；在點火前或點火中或運行中，所述MCU檢測所述全橋電路的輸出端的電壓高於一閾值上限並持續超過一設定時間而判斷所述全橋電路和/或點火升壓電路開路故障，並關斷所述全橋驅動模塊；在點火前、點火中或運行中，所述MCU檢測到所述全橋電路的輸出電壓低於一閾值下限並持續超過一設定時間而判定所述全橋電路輸出線路短路故障，並關斷所述全橋驅動模塊。
上述的閾值上限是一高於HID燈正常工作電壓30％的電壓，閾值下限是一低于于HID燈正常工作電壓30％的電壓，所述設定時間是200mS。以全橋電路輸出電壓達到該閾值上限或閾值下限並保持該設定時間而不損壞鎮流器電路為準。
上述的電壓識別電路由A/D轉換器或電壓比較器構成。
通過採用以上技術方案，本實用新型帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器可在輸出線與地或電源短接、或者點火電壓線與地或電源短接及輸出端開路時關閉輸出，保護電路不受損壞。
以下結合
本實用新型的具體實施方式
，其中圖1是現有技術中HID燈鎮流器的結構框圖；
圖2是本實用新型帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器結構框圖。
具體實施方式
請參閱圖2，本實用新型帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器包括MCU21、電壓識別模塊22、全橋驅動模塊24、全橋電路26、點火升壓電路28以及開關電源30。
MCU 20與全橋驅動模塊24連接，為其提供驅動信息和開啟/關斷信息。全橋驅動模塊24為全橋電路26的四個橋臂提供驅動信號。開關電源30由變壓器和電子開關構成，它與汽車電源20連接，用於將汽車電源20電壓進行放大；全橋電路26和點火升壓電路28均與開關電源30連接，全橋電路26從開關電源30獲取所需的85V電壓，而點火升壓電路28由一整流倍壓電路29構成，整流倍壓電路29連接在開關電源30的輸出端，對開關電源30的輸出升壓，獲得幾千伏到幾萬伏的點火電壓。全橋電路26和HID燈組40連接，在點火時對HID燈組40輸出一高電壓，在正常工作時對其輸出85V方波信號，點火升壓電路28也與HID燈組40連接，在點火時對其提供上述點火電壓。
電壓識別模塊22兩輸入端與全橋電路26的輸出端連接，用以測量全橋電路26的輸出電壓，同時電壓識別模塊22的輸出端與MCU 20連接，將測量結果輸入給MCU 20。該電壓識別模塊22可由A/D轉換器構成，直接將測量電壓AD轉換後輸入給MCU 20；該電壓識別模塊22也可由電壓比較器構成，在被測電壓高於一閾值上限時輸出高電平(或低電平)，在被測電壓低於一閾值下限時輸出低電平(或高電平)。該A/D轉換器或電壓比較器即可以是MCU外部A/D轉換器或電壓比較器，也可以是MCU內部自帶的A/D轉換器或電壓比較器。
在點火前或點火中，全橋電路26的兩根驅動線A、B之間輸出一高電壓，並且其中一根驅動線A與地接通，使點火線C與該驅動線形成點火迴路。如果點火升壓電路28的點火線C與地短接或與12V/24V電源短接，或者點火線C斷路，或者全橋電路26的兩根驅動線A、B任何一根斷路，則點火電壓無法形成，全橋電路26輸出端的電壓將高於一閾值上限，並且持續一段時間降不下來。當該時間超過設定時間時，MCU 20判斷輸出電路(包括全橋電路26和點火升壓電路28)開路故障並向全橋驅動模塊24發出關斷信息，使全橋驅動模塊24停止工作，點火迴路消失，達到關斷輸出的目的。
而在運行中，由於點火升壓電路28已經不起作用，因此MCU 20對其故障不作判斷，只有當全橋電路26的兩根驅動線A、B任何一根斷路時，全橋電路26輸出端的電壓將高於一閾值上限，當該閾值上限電壓持續時間超過設定時間時，MCU 20判斷輸出電路開路故障並向全橋驅動模塊24發出關斷信息，使全橋驅動模塊24停止工作。
在點火前或點火中或運行中，如果全橋電路26的輸出方波電源線A、B中的任意一根或兩根線與地短接或與12V/24V電源短接，則輸出方波電源線上的電壓低於一閾值下限。當該閾值下限電壓持續超過設定時間時，MCU 20判定輸出線路短路故障，並向全橋驅動模塊24發出關斷信息，使全橋驅動模塊24停止工作，不再向全橋電路26提供驅動信息，因此全橋電路26也停止工作，不再對HID燈組40提供方波電壓，達到關斷輸出的目的。
上述閾值上限、閾值下限和設定時間的設置可根據鎮流器電路的具體設計而變化，以全橋電路輸出電壓達到該閾值上限或閾值下限並保持該設定時間而不損壞鎮流器電路為準。這些數值可通過對具體電路的測試獲得，並通過軟體進行調整。在本實施例中，閾值上限是一高於HID燈正常工作電壓30％的電壓，閾值下限是一低于于HID燈正常工作電壓30％的電壓，而設定時間約為200mS，以不損壞鎮流器電路為準。
權利要求1.一種帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器，包括MCU、全橋驅動模塊、全橋電路、以及點火升壓電路，所述MCU、全橋驅動模塊、全橋電路順序連接，其特徵在於，還包括測量所述全橋電路輸出端電壓的一電壓識別模塊，所述電壓識別模塊輸入端與所述全橋電路輸出端連接，所述電壓識別模塊輸出端與所述MCU連接；在點火前或點火中或運行中，所述MCU檢測所述全橋電路的輸出端的電壓高於一閾值上限並持續超過一設定時間而判斷所述全橋電路和/或點火升壓電路開路故障，並關斷所述全橋驅動模塊；在點火前、點火中或運行中，所述MCU檢測到所述全橋電路的輸出電壓低於一閾值下限並持續超過一設定時間而判定所述全橋電路輸出端短路故障，並關斷所述全橋驅動模塊。
2.如權利要求1所述的帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器，其特徵在於，所述閾值上限是一高於HID燈正常工作電壓30％的電壓。
3.如權利要求1所述的帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器，其特徵在於，所述閾值下限是一低于于HID燈正常工作電壓30％的電壓。
4.如權利要求1所述的帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器，其特徵在於，所述設定時間是200mS。
5.如權利要求1所述的帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器，其特徵在於，所述電壓識別電路由A/D轉換器或電壓比較器構成。
專利摘要本實用新型公開一種帶輸出電路保護的汽車用HID燈鎮流器，包括MCU、全橋驅動模塊、全橋電路以及點火升壓電路，其特點是還包括測量全橋電路輸出端電壓的一電壓識別模塊，該電壓識別模塊輸入端與全橋電路輸出端連接，該電壓識別模塊輸出端與MCU連接；在點火前或點火中或運行中，MCU檢測全橋電路的輸出端的電壓高於一閾值上限並持續超過一設定時間而判斷點火升壓電路故障並關斷全橋驅動模塊；在點火前、點火中或運行中，MCU檢測到全橋電路的輸出電壓低於一閾值下限並持續超過一設定時間而判定全橋電路輸出線路故障，並關斷全橋驅動模塊。通過關斷全橋驅動模塊使鎮流器輸出電路關斷，達到保護電路的目的。
文檔編號H05B41/292GK2884788SQ20062003915
公開日2007年3月28日 申請日期2006年1月24日 優先權日2006年1月24日
發明者鄭志紅, 宋奕, 許菁, 於之訓 申請人:上海甌寶電子科技有限公司