CN102752946B - 放电灯启动电路及启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放电灯启动电路及启动方法，包括：驱动电路、检测电路、微控制器和存储器；其中：检测电路分别与放电灯和微控制器电连接，用于检测放电灯在稳态工作时的电气状态值，并将电气状态值发送至所述微控制器；微控制器与存储器电连接，用于根据电气状态值确定放电灯下一次启动时的启动状态值，并将启动状态值发送至存储器；微控制器还与驱动电路电连接，用于在放电灯下一次启动时，从存储器中提取启动状态值，并将根据启动状态值产生的驱动信号发送至驱动电路；驱动电路与检测电路电连接，用于根据所述驱动信号点亮所述放电灯。本发明能够降低放电灯的老化速度，延长放电灯的使用寿命。

Description

放电灯启动电路及启动方法

技术领域

本发明涉及车用放电灯的电灯技术领域，更具体地说，涉及一种放电灯启动电路及启动方法。

背景技术

目前，在汽车的前照灯中放电灯的应用越来越广泛。在车用放电灯电路中，目前所采用的方法是，在放电灯的启动阶段，微控制器通过DA模块输出给定的电流将放电灯点亮，当放电灯点亮后，微控制器通过DA模块输出给定的电流维持放电灯的功率消耗。

在上述的方法中，由于放电灯电路不能够随着时间的推移而改变启动电流的大小，因此，当放电灯逐渐老化时，如果仍采用同样的电流启动放电灯，会加速放电灯的老化，减小放电灯的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种放电灯启动电路及启动方法，以实现降低放电灯的老化速度，延长放电灯的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种放电灯启动电路，包括：驱动电路、检测电路、微控制器和存储器；其中：

所述检测电路分别与放电灯和所述微控制器电连接，用于检测所述放电灯在稳态工作时的电气状态值，并将所述电气状态值发送至所述微控制器；

所述微控制器与所述存储器电连接，用于根据所述电气状态值确定所述放电灯下一次启动时的启动状态值，并将所述启动状态值发送至所述存储器；

所述微控制器还与所述驱动电路电连接，用于在所述放电灯下一次启动时，从所述存储器中提取所述启动状态值，并将根据所述启动状态值产生的驱动信号发送至所述驱动电路；

所述驱动电路与所述检测电路电连接，用于根据所述驱动信号点亮所述放电灯。

优选地，所述启动电路还包括：

连接在所述检测电路和所述微控制器之间的滤波器；

所述滤波器用于对所述电气状态值进行滤波，并将经过滤波后的电气状态值发送至所述微控制器。

优选地，所述驱动电路包括：升压电路、逆变电路和启动电路；其中：

所述升压电路与所述微控制器电连，用于在所述放电灯下一次启动时，根据所述微控制器输出的启动状态值，将电源电压升压至所述放电灯启动时所需的电压值，并根据所述升压电路输出电压值导通逆变电路；

所述逆变电路与所述启动电路电连接，用于在所述放电灯启动时将所述升压电路输出电压值输出至所述启动电路；

所述启动电路通过检测电路与放电灯电连接，用于在所述放电灯启动时将所述逆变电路输出电压值转换为高压脉冲，所述高压脉冲用于点亮所述放电灯。

优选地，所述电气状态值为：所述放电灯两端的电压采样信号和通过所述放电灯的电流采样信号。

优选地，所述的存储器为掉电非易失存储器。

一种放电灯启动方法，包括：

检测电路检测并发送放电灯在稳态工作时的电气状态值至微控制器；

所述微控制器根据所述电气状态值确定所述放电灯下一次启动时的启动状态值，并将所述启动状态值发送至存储器；

所述微控制器从所述存储器中提取所述启动状态值，并将根据所述启动状态值产生的驱动信号发送至驱动电路；

驱动电路根据所述驱动信号点亮所述放电灯。

优选地，所述启动方法还包括：

通过滤波器对所述电气状态值进行滤波，并将经过滤波后的电气状态值发送至所述微控制器。

优选地，所述驱动电路包括：升压电路、逆变电路和启动电路；

所述驱动电路根据所述驱动信号点亮所述放电灯具体为：

所述升压电路根据所述微控制器输出的驱动信号，将电源电压升压至所述放电灯启动时所需的电压值，并根据所述升压电路输出电压值导通逆变电路；

所述逆变电路将所述升压电路输出电压值输出至所述启动电路；

所述启动电路将所述逆变电路输出电压值转换为高压脉冲点亮所述放电灯。

优选地，所述电气状态值为：所述放电灯两端的电压采样信号和通过所述放电灯的电流采样信号。

优选地，所述的存储器为掉电非易失存储器。

从上述的技术方案可以看出，本发明公开的一种放电灯启动电路及启动方法，通过检测电路检测放电灯在稳态工作时的电气状态值，并将检测到的电气状态值发送至微控制器，微控制器根据所接收到的电气状态值确定出放电灯在下一次启动时所需的启动状态值，并将所述启动状态值存储至存储器；在放电灯下一次启动时，微控制器从存储器中提取出所述启动状态值，并根据所述启动状态值生成驱动信号，驱动电路根据所述驱动信号点亮放电灯；因此，可根据放电灯在每次启动后的电气状态值，确定出放电灯下一次启动时所需的启动状态值，使得点灯电路的启动状态值更符合放电灯当前的工作状态，从而降低了放电灯的老化速度，延长了放电灯的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种放电灯启动电路的结构示意图；

图2为本发明另一实施例公开的一种放电灯启动电路的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种放电灯启动方法流程图；

图4为本发明实施例公开的放电灯启动电流值与稳态电流值和稳态电压值的关系图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种放电灯启动电路，以实现延长放电灯的使用寿命。

如图1所示，实施例公开的一种放电灯启动电路，包括：

驱动电路11、检测电路12、微控制器13和存储器15；其中：

检测电路12分别与放电灯14和微控制器13电连接，用于检测放电灯14在稳态工作时的电气状态值，并将所述电气状态值发送至微控制器13；

具体的，放电灯14在稳态工作时，通过检测电路12检测放电灯14两端的电压和通过放电灯14的电流，并将检测到的电压采样信号和电流采样信号发送至微控制13中；

微控制器13与存储器15电连接，用于根据所述电气状态值确定放电灯14下一次启动时的启动状态值，并将所述状态值发生至存储器15；

微控制器13还与驱动电路11电连接，用于在放电灯14下一次启动时，从存储器15中提取所述启动状态值，并将根据所述启动状态值产生的驱动信号发送至驱动电路11；

驱动电路11与所述检测电路12电连接，用于根据所接收到的所述驱动信号点亮放电灯14。

在上述实施例中，由于放电灯每次被点亮后，都通过检测电路检测出此时的电气状态值，并通过微控制器根据所述电气状态确定出放电灯下一次启动时的启动状态值，并将确定的启动状态值存储至存储器中，在放电灯下一次启动时，微控制器从存储器中提取出启动状态值，并根据所述启动状态值产生的驱动信号驱动驱动电路点亮放电灯。因此，使得点灯电路的启动状态值更符合放电灯当前的工作状态，从而降低了放电灯的老化速度，延长了放电灯的使用寿命。

本发明的另一实施例还公开了一种放电灯启动电路，如图2所示，包括：升压电路21、逆变电路22、启动电路23、检测电路24、微控制器25、存储器26和滤波器28；其中：

检测电路24一端与放电灯27电连接，另一端通过滤波器28和微控制器25电连接，用于检测放电灯27在稳态工作时的电气状态，并将所述电气状态滤波后发送至微控制器25；

具体的，放电灯27在稳态工作时，通过检测电路24检测放电灯27两端的电压和通过放电灯的电流，并通过滤波器28对所述电压采样信号和电流采样信号进行滤波，并将经过滤波后的电压采样信号和电流采样信号发送至微控制25中；通过滤波器28对电压采样信号和电流采样信号进行滤波后，可使微控制器25接收到的电气状态值更加准确。

微控制器25与存储器26电连接，用于根据所述电气状态确定放电灯27下一次启动时的启动状态值，并将所述启动状态值存储于存储器26中；

具体的，微控制器25中的比较单元根据此次接收到的电压和/或电流与上一次接收到的电压和/或电流进行比较，微控制器25根据比较结果确定出放电灯下一次启动时所需的启动状态值；

具体的，放电灯的启动电流值与放电灯稳态时的电流值和电压值的关系如图4所示，图中M为U，I或Iini任一参数值，U为检测到的放电灯稳态工作时的电压值，I为放电灯稳态工作时的电流值，Iini为放电灯启动时应当采用的启动电流值。即当放电灯两端电压与前次采集的数据相比，有电压上升现象时，表明放电灯的工作状态与前次工作状态相比，已经进一步老化，应当进一步提高启动参数，尤其是启动电流。

例如：当前一次检测到的电压为85V，电流为4A，此次检测到的电压为88V，由于此次检测到的电压相比上一次检测到的电压有上升迹象，因此，微控制器中的修改单元将放电灯的启动状态的电流由前一次的4A修改为4.5A，电压由前一次的85V修改为88V；

启动状态值的标定方式可根据实际需要进行设定，所述标定方式即为根据前一次的电压和电流确定放电灯下一次启动时的电压和电流的标准，比如可将标定方式设为电压变化为1V，当相邻两次检测到的电压的差值超过1V时，则修改启动状态值，确定下一次的启动电压为此次检测到的电压，启动电流按照此次检测到的电压进行相应的增加，反之则不修改启动状态值，放电灯27下一次的启动状态值仍和上一次启动时相同；

微控制器25中的标记单元还可以对确定的启动状态值进行标记，例如：当此次确定的启动状态值相对于上次确定的启动状态值发生变化时，则在此次的启动状态值上标记“1”，反之则标记“0”；

因此，当启动放电灯27时，可首先通过微处理器25对启动状态值的标识进行识别，当识别到启动状态值的标识为“1”时，则提取该启动状态值，当识别到的启动状态值标识为“0”时，则保持上一次的启动状态值不变。

微控制器25还分别与升压电路21和逆变电路22电连接，还用于在放电灯27下一次启动时，从存储器26中提取所述启动状态值，并根据所述启动状态值控制升压电路21和逆变电路22；

升压电路21与逆变电路22电连接，用于根据所述启动状态值将电源电压升压至放电灯27启动时所需的电压值，并根据所述升压电路输出电压值导通逆变电路22；

逆变电路22与启动电路23电连接，用于在放电灯27启动时将所述升压电路输出电压值输出至所述启动电路23，在放电灯27稳态工作时输出交流电流；

启动电路23通过检测电路24与放电灯27电连接，用于在放电灯27启动时将所述逆变电路输出电压值转换为高压脉冲，所述高压脉冲用于点亮放电灯27。

本发明的另一实施例还公开了一种放电灯启动方法，如图3所示，包括：

S101、检测电路检测并发送放电灯在稳态工作时的电气状态值至微控制器；

具体的，放电灯在稳态工作时，通过检测电路检测放电灯两端的电压和通过放电灯的电流，并将检测到的电压采样信号和电流采样信号发送至微控制器中；为了使检测到的电压采样信号和电流采样信号更加准确，还可以通过滤波器对检测电路检测的电压采样信号和电流采样信号进行滤波，并将经过滤波后的电压采样信号和电流采样信号发送至微控制器中。

S102、微控制器根据所述电气状态值确定所述放电灯下一次启动时的启动状态值，并将所述启动状态值发送至存储器；

具体的，微控制器中的比较单元根据此次接收到的电压和/或电流与上一次接收到的电压和/或电流进行比较，微控制器根据比较结果确定出放电灯下一次启动时所需的启动状态值；

具体的，放电灯的启动电流值与放电灯稳态时的电流值和电压值的关系如图4所示，图中M为U，I或Iini任一参数值，U为检测到的放电灯稳态工作时的电压值，I为放电灯稳态工作时的电流值，Iini为放电灯启动时应当采用的启动电流值。即当放电灯两端电压与前次采集的数据相比，有电压上升现象时，表明放电灯的工作状态与前次工作状态相比，已经进一步老化，应当进一步提高启动参数，尤其是启动电流。

例如：当前一次检测到的电压为85V，电流为4A，此次检测到的电压为88V，由于此次检测到的电压相比上一次检测到的电压有上升迹象，因此，微控制器中的修改单元将放电灯的启动状态的电流由前一次的4A修改为4.5A，电压由前一次的85V修改为88V；

启动状态值的标定方式可根据实际需要进行设定，所述标定方式即为根据前一次的电压和电流确定放电灯下一次启动时的电压和电流的标准，比如可将标定方式设为电压变化为1V，当相邻两次检测到的电压的差值超过1V时，则修改启动状态值，确定下一次的启动电压为此次检测到的电压，启动电流按照此次检测到的电压进行相应的增加，反之则不修改启动状态值，放电灯下一次的启动状态值仍和上一次启动时相同；

微控制器中的标记单元还可以对确定的启动状态值进行标记，例如：当此次确定的启动状态值相对于上次确定的启动状态值发生变化时，则在此次的启动状态值上标记“1”，反之则标记“0”；

因此，当启动放电灯时，可首先通过微处理器对启动状态值的标识进行识别，当识别到启动状态值的标识为“1”时，则提取该启动状态值，当识别到的启动状态值标识为“0”时，则保持上一次的启动状态值不变。

S103、微控制器从所述存储器中提取所述启动状态值，并将根据所述启动状态值产生的驱动信号发送至驱动电路；

S104、驱动电路根据所述驱动信号点亮所述放电灯。

具体的，所述驱动电路包括升压电路、逆变电路和启动电路；

升压电路与逆变电路电连接，用于根据所述启动状态值将电源电压升压至放电灯启动时所需的电压值，并根据所述升压电路输出电压值导通逆变电路；

逆变电路与启动电路电连接，用于在放电灯启动时将所述升压电路输出电压值输出至所述启动电路，在放电灯稳态工作时输出交流电流；

启动电路通过检测电路与放电灯电连接，用于在放电灯启动时将所述逆变电路输出电压值转换为高压脉冲，所述高压脉冲用于点亮放电灯。

在上述实施例中，所述的微控制器为PIC16F716单片机或数字信号处理器；所述的存储器为FLASH存储器、EEPROM存储器或铁电存储器；所述升压电路采用反激变换器或boost变换器；所述逆变电路采用全桥结构或半桥结构；所述启动电路为LC谐振电路。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种放电灯启动电路，其特征在于，包括：驱动电路、检测电路、微控制器和存储器；其中：

所述检测电路分别与放电灯和所述微控制器电连接，用于检测所述放电灯在稳态工作时的电气状态值，并将所述电气状态值发送至所述微控制器；

所述微控制器与所述存储器电连接，用于根据所述电气状态值确定所述放电灯下一次启动时的启动状态值，并将所述启动状态值发送至所述存储器；

所述微控制器还与所述驱动电路电连接，用于在所述放电灯下一次启动时，从所述存储器中提取所述启动状态值，并将根据所述启动状态值产生的驱动信号发送至所述驱动电路；

所述驱动电路与所述检测电路电连接，用于根据所述驱动信号点亮所述放电灯；

所述驱动电路包括：升压电路、逆变电路和启动电路；其中：

所述升压电路与所述微控制器电连，用于在所述放电灯下一次启动时，根据所述微控制器输出的启动状态值，将电源电压升压至所述放电灯启动时所需的电压值，并根据所述升压电路输出电压值导通逆变电路；

所述逆变电路与所述启动电路电连接，用于在所述放电灯启动时将所述升压电路输出电压值输出至所述启动电路；

所述启动电路通过检测电路与放电灯电连接，用于在所述放电灯启动时将所述逆变电路输出电压值转换为高压脉冲，所述高压脉冲用于点亮所述放电灯。

2.根据权利要求1所述的放电灯启动电路，其特征在于，还包括：

连接在所述检测电路和所述微控制器之间的滤波器；

所述滤波器用于对所述电气状态值进行滤波，并将经过滤波后的电气状态值发送至所述微控制器。

3.根据权利要求1或2所述的放电灯启动电路，其特征在于，所述电气状态值为：所述放电灯两端的电压采样信号和通过所述放电灯的电流采样信号。

4.根据权利要求1所述的放电灯启动电路，其特征在于，所述的存储器为掉电非易失存储器。

5.一种放电灯启动方法，其特征在于，包括：

检测电路检测并发送放电灯在稳态工作时的电气状态值至微控制器；

所述微控制器根据所述电气状态值确定所述放电灯下一次启动时的启动状态值，并将所述启动状态值发送至存储器；

所述微控制器从所述存储器中提取所述启动状态值，并将根据所述启动状态值产生的驱动信号发送至驱动电路；

驱动电路根据所述驱动信号点亮所述放电灯；

所述驱动电路包括：升压电路、逆变电路和启动电路；

所述驱动电路根据所述驱动信号点亮所述放电灯具体为：

所述升压电路根据所述微控制器输出的驱动信号，将电源电压升压至所述放电灯启动时所需的电压值，并根据所述升压电路输出电压值导通逆变电路；

所述逆变电路将所述升压电路输出电压值输出至所述启动电路；

所述启动电路将所述逆变电路输出电压值转换为高压脉冲点亮所述放电灯。

6.根据权利要求5所述的放电灯启动方法，其特征在于，还包括：

通过滤波器对所述电气状态值进行滤波，并将经过滤波后的电气状态值发送至所述微控制器。

7.根据权利要求5或6所述的放电灯启动方法，其特征在于，所述电气状态值为：所述放电灯两端的电压采样信号和通过所述放电灯的电流采样信号。

8.根据权利要求5所述的放电灯启动方法，其特征在于，所述的存储器为掉电非易失存储器。