CN101304628B - 用于高强度气体放电灯的电子镇流器启动过程控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高强度气体放电灯的电子镇流器启动过程控制方法，该方法根据灯电压和灯电流得出灯电阻，并根据灯电阻对灯泡进行特性判断，对灯泡进行实时的控制；通过灯电阻来判断灯的状态是最有效最准确的方法，确保控制的准确性和可靠性；控制灯泡的启动过程能保证灯泡快速点亮；保证灯泡启动过程平滑，灯泡无闪烁；保证灯泡快速点亮的同时，尽量缩短灯泡过功率运行的时间，保护灯的寿命。

Description

用于高强度气体放电灯的电子镇流器启动过程控制方法
技术领域
本文涉及一种电子镇流器的启动过程控制方法，特别地，涉及一种用于高强度气体放电灯的电子镇流器启动过程控制方法。
背景技术
高强度气体放电灯由于其高发光效率、长寿命得到了越来越广泛的应用。但是高强度气体放电灯所呈现的负阻特性，使得不能单纯地将其接入供电电源，只有和镇流器配合使用才能用于照明。
在某些特殊的应用场合，比如汽车照明，需要电子式镇流器需确保灯能够快速点亮。这就需要电子镇流器进行特殊控制。但是灯特性差异非常大：其一，同种规格的高强度气体放电灯的工作特性存在着很大差异。其二，同一只高强度气体放电灯在不同的状态下启动时，表现出来的特性差别非常大。单一的固定的控制策略不能达到要求。数字控制电子镇流器有着许多的优点，如可以判断灯泡的状态并进行实时的灵活的控制，从而提高照明质量、延长灯的寿命。但是，目前，对高强度气体放电灯的启动控制一般是对通过启动的时间来进行对灯泡的状态进行判断，从而给出相应的控制策略，该种控制方法对不同的灯泡会产生较大的偏差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于高强度气体放电灯的电子镇流器恒功率控制方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于高强度气体放电灯的电子镇流器启动过程控制方法，控制系统包括微控制器和驱动芯片；微控制器带有模拟数字信号转换器和EEPROM，镇流器的主电路包括直流直流变换电路和全桥逆变电路；该方法包括以下步骤：
(1)微控制器设定灯电流，启动灯泡，采样灯电压V，并根据灯电压和灯电流得到当前灯泡的电阻值R；
(2)若当前灯泡的电阻值R大于稳态电阻值R0时，认定灯已经充分点亮，进入稳态运行；其中，稳态电阻值R0是根据灯泡前次运行过程中的数值计算而得，并存于EEPROM内，使下次启动时，此数据不丢失；
(3)否则，根据P＝(R0-R)×k+Pnormal得到控制功率P；其中，k为系数；
(4)微控制器根据计算出的控制功率P对灯泡进行实时的控制：判断此时的控制功率P是否大于正常工作功率Pnormal，当P大于Pnormal时，P＝P-n，其中，n为参数，慢慢减小功率，并对灯进行实时控制，然后返回P是否大于Pnormal的判断；否则进入稳态运行。
进一步地，所述步骤(4)具体为：微控制器对灯泡进行实时的控制时，当运行功率P大于稳态功率Pnormal时，P＝P-n1，根据新算出来的功率P对灯进行实时控制；然后采样灯电压V，判断灯电压V是否大于正常工作电压Vnormal，如果大于，则证明灯已经充分点亮，加快功率下降的速度，P＝P-n2，以加快灯功率下降的速度，让它尽快进入稳态功率运行状态，尽量缩短过功率运行的时间，其中，n1和n2为参数；否则进入稳态运行。
本发明的有益效果是，本发明的用于高强度气体放电灯的电子镇流器启动过程控制方法根据灯电压和灯电流计算出灯电阻，并根据灯电阻对灯泡进行特性判断，对灯泡进行实时的控制。通过灯电阻来判断灯的状态是最有效最准确的方法，确保控制的准确性和可靠性。控制灯泡的启动过程能保证灯泡快速点亮；保证灯泡启动过程平滑，灯泡无闪烁；保证灯泡快速点亮的同时，尽量缩短灯泡过功率运行的时间，保护灯的寿命。
附图说明
图1是本发明电子镇流器启动过程控制方法的应用电路结构框图；
图2是本发明电子镇流器启动过程控制方法的的流程图；
图3是图2所示流程图中缩短过功率运行时间的控制流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明电子镇流器启动过程控制方法的控制系统包括一个微控制器和一个驱动芯片，微控制器带有模拟数字信号转换器和EEPROM。镇流器的主电路包括直流直流变换电路和全桥逆变电路，直流直流变换电路把直流电压升压得到一个适合灯泡工作的直流电压，这个直流电压再经过全桥逆变电路变成一个交流电压供给灯泡，使其工作。微控制器连到直流直流变换电路和全桥逆变电路，驱动芯片分别与微控制器和直流直流变换电路相连。
本发明启动过程控制方法的主要原理是根据灯电阻来判断灯的状态。通过采样灯电压和灯电流，计算出灯的电阻，根据电阻来判定灯的状态，根据不同的状态实时实施不同的控制策略，输出控制信号给直流直流变换电路，达到控制目的。从而对灯的启动过程进行最合适的控制，既达到工作要求又最大限度地保护灯的寿命。
图2是本发明启动过程控制方法的流程图。
主要步骤如下：微控制器设定灯电流，灯泡启动，灯泡启动后的工作电流会与微控制器设定的电流值一定。此时采样灯电压V并根据此信号和前面设定的电流值对灯的状态进行计算。得到当前灯泡的电阻值。当当前电阻值R大于等于稳态电阻值R0时，认定灯已经充分点亮，马上进入稳态运行，此时功率为稳态功率Pnormal；稳态电阻R0是根据灯泡前次运行过程中的数值计算而得，并存于EEPROM内，使下次启动时，此数据不丢失。否则根据当前的电阻值计算出接下去的控制功率P。计算公式为P＝(R0-R)×k+Pnormal，k为系数。系数k由人工设定，要保证算出来的P不大于稳态功率Pnormal的两倍，太大的启动功率会损伤电极。微控制器根据计算出的控制功率P对灯泡进行实时的控制。判断此时的控制功率是否大于正常工作功率Pnormal。当P大于Pnormal时，P＝P-n，其中，n为参数，根据需要的功率调整速度由人工设定，慢慢减小功率，并对灯进行实时控制，然后返回P是否大于Pnormal的判断。否则进入稳态运行。这样既能保证灯泡快速点亮，又让灯泡平滑的进入稳态运行状态。
图3是缩短过功率运行时间的控制流程。
在减小功率的控制过程中，功率减小的速度根据灯的状态进行进行不停的调整。当运行功率P大于稳态功率Pnormal时，P＝P-n1，根据新算出来的功率P对灯进行实时控制。然后采样灯电压V，判断灯电压V是否大于正常工作电压Vnormal，如果大于，则证明灯已经充分点亮，加快功率下降的速度，P＝P-n2，n1和n2为参数，根据需要的功率调整速度由人工设定，且n2大于n1，以加快灯功率下降的速度，让它尽快进入稳态功率运行状态，尽量缩短过功率运行的时间。n2值的设定也有一定的限度，因为灯功率过快的变化会使灯泡闪烁。

Claims (2)

1.一种用于高强度气体放电灯的电子镇流器启动过程控制方法，控制系统包括微控制器和驱动芯片；微控制器带有模拟数字信号转换器和EEPROM，镇流器的主电路包括直流直流变换电路和全桥逆变电路；其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)微控制器设定灯电流，启动灯泡，采样灯电压V，并根据灯电压和灯电流得到当前灯泡的电阻值R；
(2)若当前灯泡的电阻值R大于稳态电阻值R0时，认定灯已经充分点亮，进入稳态运行；其中，稳态电阻值R0是根据灯泡前次运行过程中的数值计算而得，并存于EEPROM内，使下次启动时，此数据不丢失；
(3)否则，根据P＝(R0-R)×k+Pnormal得到控制功率P；其中，k为系数；
(4)微控制器根据计算出的控制功率P对灯泡进行实时的控制：判断此时的控制功率P是否大于正常工作功率Pnormal，当P大于Pnormal时，P＝P-n，其中，n为参数，慢慢减小功率，并对灯进行实时控制，然后返回P是否大于Pnormal的判断；否则进入稳态运行。
2.根据权利要求1所述的电子镇流器启动过程控制方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：微控制器对灯泡进行实时的控制时，当运行功率P大于稳态功率Pnormal时，P＝P-n1，根据新算出来的功率P对灯进行实时控制；然后采样灯电压V，判断灯电压V是否大于正常工作电压Vnormal，如果大于，则证明灯已经充分点亮，加快功率下降的速度，P＝P-n2，以加快灯功率下降的速度，让它尽快进入稳态功率运行状态，尽量缩短过功率运行的时间，其中，n1和n2为参数；否则进入稳态运行。 
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