120W高可靠HID燈電子鎮(zhèn)流器

點火成功后燈電阻下降。由于前端DC/DC電路工作在限流狀態(tài)，因此點火成功的標志是燈電壓比較低（20V）。如果點火成功后立即改為低頻（90Hz）工作，由于燈阻抗比較低，容易出現(xiàn)過流的現(xiàn)象。降壓DC/DC電路在輸出電壓接近零的情況下不能很完美地實現(xiàn)恒流的功能。解決的辦法是，點火成功后繼電器K1并不立即閉合，在此后的100ms里，單片機給出的逆變頻率是20kHz，不滿足諧振條件，因而不會點火。在此頻率下，C3、L2與燈串聯(lián)，增加了負載阻抗，使得DC/DC電路不至于出現(xiàn)過流。這個階段可以稱為“維持電弧期”。燈電壓上升到20V以上之后，逆變頻率降低到90Hz，同時繼電器K1閉合，進入正常工作狀態(tài)。這樣的控制策略使得啟動過程十分平順，不會出現(xiàn)電流沖擊，提高了鎮(zhèn)流器的可靠性，同時也有利于延長燈的壽命。

控制程序流程

圖6 主程序流程及T0中斷服務程序

程序流程如圖6所示。程序首先判斷是否有開機命令，有則判斷輸入電壓是否高于200V，是就開始點火。點火期間逆變橋輸出62kHz激勵，主電路諧振，產(chǎn)生高壓擊穿氣體放電管，經(jīng)過T1給出高壓脈沖激勵燈管產(chǎn)生電弧。接下來程序控制逆變頻率為20kHz，用于維持電弧，等待燈電壓上升，然后控制逆變頻率為90Hz，進入正常點燈狀態(tài)。單片機以中斷方式給出逆變器驅動信號，即每隔5.5ms中斷一次，在中斷服務程序中給出逆變器驅動脈沖，執(zhí)行A/D轉換，查表求出當前應該給出的控制電壓，輸出到DAC。其中，A/D轉換程序采用了多次采樣求平均的做法，消除偶然的干擾。

HID燈從點火成功到穩(wěn)定工作需要一段時間。為了快速進入到穩(wěn)定工作狀態(tài)，控制程序在點燈最初的90s里將激勵功率從額定值提高10%，90s預熱結束后返回到額定功率。另外，在逆變橋換流時間內(nèi)，單片機控制降壓DC/DC降低輸出電壓，降低了逆變橋MOSFET開關應力。實現(xiàn)的方法是：在T0中斷服務程序即將給出逆變橋驅動脈沖之前，將DC/DC控制電壓降低，在脈沖給出之后恢復。

結論
本文所討論的HID燈鎮(zhèn)流器采用電流準連續(xù)DC/DC，既降低了開關應力，增加了可靠性，又提高了效率。諧振點火電路能輸出高達8kV的點火電壓，可以在熄燈后快速再次點燈。單片機控制程序降低了逆變橋的開關應力，而采用查表的方式實現(xiàn)恒功率控制，避免了復雜的計算，程序代碼短，穩(wěn)定可靠。