一. 概述
电子镇流器以其优越的性能得到越来越广泛的应用,它与电感式镇流器相比有许多优点。能耗低、效率高,电子镇流器自身能耗通常情况下仅几瓦,能使HID灯发光效率高,在工厂、学校及机关用电子镇流器照明,可节约大量的电能。具有高功率因数,电子镇流器功率因数很容易做到0.95以上,有效地提高供电系统和电网的利用率。重量轻、灯无闪烁及噪声,镇流器一般工作在20kHz以上的频率,它没有铁心电感所特有的嗡嗡声,由于工作频率高,只须用体积小、轻的铁氧磁心做电感,占用较小的空间。随着经济的发展,世界能源的紧缺,及人们生活质量提高,电子镇流器得到了快速的发展和推广。
高强度气体放电灯(HID)是用途广泛的节能型电光源,而HID灯对电子镇流器具有很高的要求:能输出足够大的功率,HID灯功率往往有数百瓦,有的高达1000瓦,要提供足够高的触发启动电压,触发启动电压高达4~5kV。要消除“声共振”现象,确保放电电弧稳定。电子镇流器对输入电流谐波、射频干扰和电磁辐射要具有足够的抑制能力,同时对镇流器故障和HID灯损害时,具有保护功能。
本文设计的电子镇流器工作原理,是将低频交流电通过整流转化为直流电,经过逆变器将变换成高频的交流电,进行功率因数的校正(APFC)和电压的调整,再经过全桥交换器为HID灯提供交流的电源。在HID灯点亮前,由Lc构成点火电路,为HID灯提供点火高电压,使HID灯电极气化,点亮HID灯。
二.基于微处理器的HID电子镇流器的原理
一般设计HID电子镇流器采用专用芯片,而这芯片功能相对单一。没有一
开路、短路检测功能,没有工作电压监控功能和灯电流检测功能,在APFC停振后,无自启动功能等。微处理器功能强大,应用灵活,属于通用元件,价格较低。而且随着技术进步,处理速度和电气性能已能满足HID镇流器的要求。本文采用Microehip Piel6F71为HID电子镇流器微处理器,它主频可达20MHz,有4路
hid电子镇流器 【HID电子镇流器】
A/D的MCU作为全桥转换器和控制器部件,见原理图一:
MC34262芯片进行功率因数校正(APFC),同时为HID灯提供400V的直流电源。[]其工作过程是,利用零电流检测器检测电流In(图1),当电流为零时启动MOS管Q。导通;检测输出电流I,与之对应的电压v,,通过和MC34262内计算产生的阈值电压u 比较,若V,大于V岱则关MOS管Q。。在MC34262芯片的控制之下,有源功率因数校正电路产生约25kHZ的高频振荡,达到校正功率因数的目的。阈值电压:
Vcs=0.544× [Vpin(v0)-Vtn] ×Vpin(vi)-0.0417×[Vpin(v0)-V(tn)]
其中V(tn)为片内基准电压,Vpin(v0)是输出电压检测,Vpin(vi)输入电压检测。
电子镇流器的微处理器(MCU)具有全桥转换功能,由高/低驱动器
(1R2101)驱动4个MOS管,由于HID灯工作在高频下会遇到声共振现象,本系统设计HID灯两端电压切换频率为125Hz。“看门狗” 功能,当HID灯点火亮后,HID灯阻抗下降到低电阻状态。瞬间造成电路的电流冲击,使APFC控制器失去了比较基础,可能会产生停振现象,在这种情况下采用“看门狗”技术,使零电流检测器置零,迅速开启MOS管Q。,使MC34262恢复正常的工作。故障控制功能,检测到电子镇流器的工作温度、HID灯工作电压和HID灯电流,若产生超温、过压和过流时,电子镇流器会执行故障处理程序,切断4个MOS管,保护HID灯及镇流器。