CN105376917B - Hid灯控制器、hid灯驱动系统及驱动方法 - Google Patents

Hid灯控制器、hid灯驱动系统及驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105376917B
CN105376917B CN201510989017.9A CN201510989017A CN105376917B CN 105376917 B CN105376917 B CN 105376917B CN 201510989017 A CN201510989017 A CN 201510989017A CN 105376917 B CN105376917 B CN 105376917B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hid lamp
resonance
control module
quasi
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510989017.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105376917A (zh
Inventor
王晨阳
宁志华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Silan Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Silan Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Silan Microelectronics Co Ltd filed Critical Hangzhou Silan Microelectronics Co Ltd
Priority to CN201510989017.9A priority Critical patent/CN105376917B/zh
Publication of CN105376917A publication Critical patent/CN105376917A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105376917B publication Critical patent/CN105376917B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

本发明提供了一种HID灯控制器、驱动系统及驱动方法，通过定频与准谐振混合控制模块判断HID灯的状态；在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，以较大的输出功率实现HID灯的快速启动和预热，并减小变压器应力、降低磁性器件成本、提高变压器寿命、减小EMI噪声；在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式，在谐振谷底导通功率开关管，减小开关电压应力和开关损耗，提升系统转换效率，可使HID灯输出功率恒定，照明亮度均匀稳定。

Description

HID灯控制器、HID灯驱动系统及驱动方法
技术领域
本发明涉及集成电路设计技术领域，具体涉及一种HID灯控制器、HID灯驱动系统及驱动方法。
背景技术
HID(High Intensity Discharge)灯，即高压气体放电灯，是汞灯、钠灯、金灯、氙灯的统称。HID灯的亮度是传统卤素灯泡的三倍，使用寿命比传统卤素灯泡长10倍。由于HID灯具有亮度高、寿命长等优点，不仅应用于汽车照明设备中，还可应用于消防紧急照明系统、军警野外照明、船舶夜间领航系统、火车头灯照明、工业建筑夜间主要照明、民间轻型手提户外照明等等。
HID灯在工作时的电压和电流并不是恒定的，而是受外界因素影响，其中以温度影响为主。为了保证照明亮度均匀稳定，驱动HID灯的开关电源芯片通常不采用传统的恒压或恒流控制方式，而是采用恒功率控制。具体而言，HID灯在工作时两端的电压随温度的升高而增大。在点灯启动过程中，初始阶段由于灯管还未预热，故电压比较低，此时称之为“冷灯”；随着工作时间的积累，灯管温度逐渐上升，HID灯两端电压随之升高，HID灯也由“冷灯”状态进入“热灯”状态。为了保证HID可以快速平稳的启动，通常会使HID灯在处于冷灯状态时以较大的功率进行工作，加快启动过程；当其由冷灯进入热灯状态时，逐渐将功率降至热灯的额定功率，防止HID长时间工作于大功率下导致寿命减少；当HID充分预热以后，使其在额定功率下进行恒功率工作。
据上述原理，HID灯的工作过程通常可以分为大功率启动和恒功率驱动两个阶段。如图1所示，HID灯启动后，灯管不是瞬间达到稳定的状态，而是存在一个从冷灯到热灯的预热过程。工作时，HID灯两端的电压随灯管温度的升高而上升，据此，控制器可通过检测灯压来判断灯管是处于冷灯还是热灯状态。点灯后，HID灯先处于冷灯状态，为了加快其预热过程，通常会以较大功率PH驱动负载HID灯；之后随着灯管逐渐预热，控制输出功率Pout逐渐由较大功率PH降低至较小功率PL，直至HID灯进入热灯状态后，采用较小功率PL对其进行恒功率驱动。这种工作过程既可以保证HID灯的快速启动和预热，又可以保证其正常工作时照明亮度均匀稳定。
图2所示是传统的HID灯驱动系统的示意图。传统的HID灯驱动系统采用反激式变换器架构，将输入电压Vin变换成输出电压Vo以驱动负载。如图2所示，反激式变换器包括开关管Q1、变压器T1、二极管D1、第一电容C1和充电电容C2。开关管Q1由控制器控制，通过开关管Q1的导通与截止在变压器T1两端产生高频方波信号，变压器T1将产生的方波信号以磁场感应的方式传递到次级线圈，通过二极管D1和充电电容C2的滤波整流作用，在输出端得到稳定的输出。
传统的控制方法是采用固定频率的PWM(脉冲宽度调制)控制技术，通过改变脉冲占空比实现对输出功率的控制。这种方法具有重载下效率高、噪声小、输出纹波小的优势，但缺点是轻载时效率低。另外，由于开关频率是固定不变的，故当反激式变换器工作于DCM(双载波调制)模式时，开关管Q1再次导通时可能出现在谐振电压的任何位置(包括峰顶和谷底)，这样对开关管Q1可能会产生很大的电压应力和开关损耗。
针对固定频率控制所存在的问题，一些HID灯控制器改用准谐振控制方式，增加谷底检测功能，在检测到振荡电压达到最低点时导通开关管Q1，以实现零电压导通或低电压导通，从而减小开关损耗，降低EMI噪声。由于准谐振控制是变频的，对变压器T1会产生较大的磁通应力，当输出功率较大时，变压器T1的储能要求本身就更高，此时变频的准谐振控制会增加变压器应力，降低变压器寿命。因此同等功率条件下准谐振控制方式对变压器要求更高。
发明内容
本发明提供一种HID灯控制器、驱动系统及驱动方法，以适应HID灯在启动阶段的输出功率较高、工作阶段的输出功率较低且恒定的要求。
为解决上述技术问题，本发明提供一种HID灯控制器，包括定频与准谐振混合控制模块、PWM控制模块、逻辑控制模块以及驱动模块；
所述定频与准谐振混合控制模块用于判断HID灯处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态，并在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式；
所述PWM控制模块用于为逻辑控制模块提供脉冲调制信号；
所述逻辑控制模块根据所述定频与准谐振混合控制模块和PWM控制模块输出的信号控制所述驱动模块。
可选的，在所述的HID灯控制器中，所述定频与准谐振混合控制模块包括振荡器、状态检测模块、准谐振控制模块以及定频控制模块；
所述振荡器用于产生固定频率的脉冲信号；
所述状态检测模块用于判断HID灯的状态，并根据HID灯的状态控制所述准谐振控制模块或定频控制模块工作；
所述HID灯处于恒功率驱动状态时，所述准谐振控制模块采用准谐振控制方式，在检测到谐振的谷底点时导通开关管；
所述HID灯处于大功率启动状态时，所述定频控制模块采用固定频率控制方式，以所述振荡器提供的固定频率的脉冲信号作为时钟信号进行PWM调制。
可选的，在所述的HID灯控制器中，所述状态检测模块根据所述HID灯启动后的延时时间判断HID灯的状态。
可选的，在所述的HID灯控制器中，所述定频与准谐振混合控制模块还包括一定时器，所述定时器用以检测所述HID灯启动后的延时时间。
可选的，在所述的HID灯控制器中，所述状态检测模块根据所述HID灯的输出功率信息判断HID灯的状态。
可选的，在所述的HID灯控制器中，所述状态检测模块检测通过采样HID灯的电压和电流获知所述HID灯的输出功率信息。
可选的，在所述的HID灯控制器中，所述HID灯控制器还包括一乘法器，所述HID灯的电压采样信号和电流采样信号经所述乘法器产生所述HID灯的输出功率信息。
本发明还提供一种HID灯驱动系统，包括开关管、变压器、二极管、充电电容以及HID灯控制器，所述HID灯控制器包括定频与准谐振混合控制模块、PWM控制模块、逻辑控制模块以及驱动模块；
所述定频与准谐振混合控制模块用于判断HID灯处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态，并在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式；
所述PWM控制模块用于为逻辑控制模块提供脉冲调制信号；
所述逻辑控制模块根据所述定频与准谐振混合控制模块和PWM控制模块输出的信号控制所述驱动模块驱动所述开关管。
可选的，在所述的HID灯驱动系统中，所述定频与准谐振混合控制模块包括：振荡器、状态检测模块、准谐振控制模块以及定频控制模块；
所述振荡器用于产生固定频率的脉冲信号；
所述状态检测模块用于判断HID灯的状态，并根据HID灯的状态控制所述准谐振控制模块或定频控制模块工作；
所述HID灯处于恒功率驱动状态时，所述准谐振控制模块采用准谐振控制方式，在检测到谐振的谷底点时导通开关管；
所述HID灯处于大功率启动状态时，所述定频控制模块采用固定频率控制方式，以所述振荡器提供的固定频率的脉冲信号作为时钟信号进行PWM调制。
可选的，在所述的HID灯驱动系统中，所述状态检测模块根据所述HID灯启动后的延时时间判断HID灯的状态。
可选的，在所述的HID灯驱动系统中，所述定频与准谐振混合控制模块还包括一定时器，所述定时器用以检测所述HID灯启动后的延时时间。
可选的，在所述的HID灯驱动系统中，所述状态检测模块根据所述HID灯的输出功率信息判断HID灯的状态。
可选的，在所述的HID灯驱动系统中，所述状态检测模块检测通过采样HID灯的电压和电流获知HID灯的输出功率信息。
可选的，在所述的HID灯驱动系统中，所述HID灯控制器还包括一乘法器，所述HID灯的电压采样信号和电流采样信号经所述乘法器产生所述HID灯的输出功率信息。
本发明还提供一种HID灯驱动方法，包括：
定频与准谐振混合控制模块判断HID灯处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态，在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式；
PWM控制模块为逻辑控制模块提供脉冲调制信号；
逻辑控制模块根据定频与准谐振混合控制模块和PWM控制模块输出的信号控制驱动模块驱动所述开关管。
可选的，在所述的HID灯驱动方法中，所述定频与准谐振混合控制模块包括振荡器、状态检测模块、准谐振控制模块以及定频控制模块；其中，
所述振荡器产生固定频率的脉冲信号；
所述状态检测模块判断HID灯的状态，并根据HID灯的状态控制所述准谐振控制模块或定频控制模块工作；
所述HID灯处于恒功率驱动状态时，所述准谐振控制模块采用准谐振控制方式，在检测到谐振的谷底点时导通开关管；
所述HID灯处于大功率启动状态时，所述定频控制模块采用固定频率控制方式，以所述振荡器提供的固定频率的脉冲信号作为时钟信号进行PWM调制。
可选的，在所述的HID灯驱动方法中，所述状态检测模块根据所述HID灯启动后的延时时间判断HID灯的状态。
可选的，在所述的HID灯驱动方法中，所述定频与准谐振混合控制模块还包括一定时器，所述定时器用以检测所述HID灯启动后的延时时间。
可选的，在所述的HID灯驱动方法中，所述状态检测模块根据所述HID灯的输出功率信息判断HID灯的状态。
可选的，在所述的HID灯驱动方法中，所述状态检测模块检测通过采样HID灯的电压和电流获知HID灯的输出功率信息。
可选的，在所述的HID灯驱动方法中，所述HID灯控制器还包括一乘法器，所述HID灯的电压采样信号和电流采样信号经所述乘法器产生所述HID灯的输出功率信息。
在本发明提供的HID灯控制器、驱动系统及驱动方法，通过定频与准谐振混合控制模块判断HID灯处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态；在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，可以以较大的输出功率实现HID灯的快速启动和预热，并减小变压器应力、降低磁性器件成本、提高变压器寿命、减小EMI噪声；在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式，在谐振谷底导通功率开关管，减小开关电压应力和开关损耗，提升系统转换效率，使HID灯输出功率恒定，照明亮度均匀稳定。
附图说明
图1为HID灯的工作过程示意图；
图2为传统的HID灯驱动系统的示意图；
图3为本发明一实施例的HID灯驱动系统的示意图；
图4为本发明一实施例的准谐振控制原理示意图。
具体实施方式
在背景技术中已经提及，HID灯的工作过程通常可分为大功率启动和恒功率驱动两个阶段。点灯后HID先处于冷灯状态，为了加快其预热过程，通常会以较大功率驱动HID；之后随着灯管逐渐预热，控制输出功率逐渐降低，直至HID进入热灯状态后，采用较小的功率对其进行恒功率驱动。传统的HID灯控制方法，要么采用单一的定频控制(固定频率的PWM控制)方式，要么采用单一的变频控制(准谐振控制)方式。本申请发明人经过长期研究发现，定频控制方式固然在相同负载条件下对变压器的应力更小，有助于降低成本，提高变压器寿命，但定频控制方式具有轻载时效率较低的缺点。HID灯完成预热后是以较小功率进行工作的，此时定频控制方式无法满足高效率的要求。另一方面，准谐振控制对变压器会产生较大的磁通应力，当输出功率较大时，变压器的储能要求本身就更高，此时变频的准谐振控制会增加变压器应力，降低变压器寿命，因此同等功率条件下准谐振控制方式对变压器要求更高。
基于此，本发明提供一种HID灯控制器、驱动系统及驱动方法，根据HID灯在启动阶段的输出功率较高、工作阶段的输出功率较低且恒定的要求，在HID灯大功率启动阶段采用固定频率的PWM控制方式，可以以较大的输出功率实现HID灯的快速启动和预热，并减小变压器应力、降低磁性器件成本、提高变压器寿命、减小EMI噪声；在恒功率驱动阶段采用准谐振控制方式，在谐振谷底导通功率开关管，减小开关电压应力和开关损耗，提升系统转换效率，并使HID灯输出功率恒定，照明亮度均匀稳定。
如图3所示，本发明提供的HID灯控制器包括：定频与准谐振混合控制模块100、PWM控制模块200、逻辑控制模块300以及驱动模块400。所述定频与准谐振混合控制模块100用于判断HID灯处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态，并在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式。所述PWM控制模块200用于为逻辑控制模块300提供脉冲调制信号。所述逻辑控制模块300根据定频与准谐振混合控制模块100和PWM控制模块200输出的信号控制驱动模块400驱动开关管。
继续参考图3，定频与准谐振混合控制模块100包括：振荡器101、状态检测模块102、准谐振控制模块103以及定频控制模块104。所述振荡器101、准谐振控制模块103以及定频控制模块104均与所述状态检测模块102连接，并且，所述准谐振控制模块103与开关管Q1的漏端连接，所述准谐振控制模块103、定频控制模块104以及PWM控制模块200均与所述逻辑控制模块300连接，所述驱动模块400与所述逻辑控制模块300以及开关管Q1的栅端连接。所述振荡器101用于产生固定频率的脉冲信号，为PWM控制模块200提供时钟信号，其开关频率将作为定频控制模块104的时钟频率。所述状态检测模块102用于检测HID灯的输出功率信息，根据输出功率信息判断HID灯的状态，判断HID灯是处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态，并根据其工作状态选择合适的控制方式。所述准谐振控制模块103在检测到HID灯处于恒功率驱动阶段时，采用准谐振控制方式，检测到谐振的谷底点时导通开关管Q1，减小开关应力和开关损耗。所述定频控制模块104在检测到HID灯处在大功率启动阶段时，采用固定频率的控制方式，以振荡器101提供的固定频率脉冲作为时钟信号进行PWM调制，输出较大的功率保证HID灯快速启动。
参考图3，本发明提供的HID灯驱动系统采用反激式变换器架构，包括开关管Q1、变压器T1、二极管D1、充电电容C2以及上述的HID灯控制器。所述反激式变换器包括开关管Q1、变压器T1、二极管D1和充电电容C2。变压器T1具有初级绕组和次级绕组，每个绕组均具有绕组起点和绕组终点。所述开关管Q1的漏端连接至所述变压器T1的初级绕组的绕组起点，栅端连接至所述HID灯控制器，源端接地。所述二极管D1设置在所述变压器T1的次级绕组的绕组起点与所述充电电容C2之间，且所述二极管D1的阳极连接至所述充电电容C2的一端，所述充电电容C2的另一端连接至所述变压器T1的次级绕组的绕组终点。本实施例中，所述反激式变换器还包括与电压源并联的电容C1，电压源的输出电阻与电容C1一起形成了低通电路，这使得在导通阶段中输入电压不会下降得太多。可以理解的是，电容C1对于反激式转换器的操作不是必需的。其中变压器T1上的两个圈点表示缠绕方向。那些在描述中参考“绕组起点”和“绕组终点”的情形，纯粹是为了更易于理解而提供的。原则上，还可以互换变压器中的端子，条件是要保留变压器线圈以相反方向或相同方向互连。
下面，对反激式变换器的基本操作模式进行说明。原则上，在反激式变换器中有两种操作模式相互交替，即导通阶段和非导通阶段(或阻断阶段)相互交替。当前激活哪个操作模式由开关管Q1来确定。如果开关管Q1闭合，则反激式变换器处于导通阶段。如果开关管Q1打开，则处于阻断阶段。在导通阶段中，电流流经变压器T1的初级绕组。由于二极管D1阻断电流流经变压器T1的次级绕组，因此该次级绕组是无电流的。由此，变压器T1的气隙内的磁动势得以增加。如果开关管Q1打开，则电流流经初级绕组或变压器T1两端的初级侧。由于流经变压器T1的初级侧的电流会极迅速停止的事实，致使流经变压器T1的次级侧的电流增加。电流流经二极管D1，由此对充电电容C2充电。随后，开关管Q1再次闭合，并且开始进行由导通阶段和阻断阶段所构成的一个新循环。通过循环或阶段性操作开关管Q1，可调节充电电容C2的充电功率。
本实施例中，所述反激式变换器还包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2，所述PWM控制模块200从第一电阻R1和第二电阻R2之间采样输出电压，在充电电容C2之后的输出端采样负载电流，根据输出电压和负载电流的采样信息产生PWM脉冲调制信号，提供给逻辑控制模块300。所述定频/准谐振混合控制器100可通过检测输出电压和负载电流得知输出功率，通过检测输出功率的采样信息Psample，判断HID灯是处于大功率启动还是恒功率驱动状态。具体而言，所述HID灯控制器还包括一乘法器500，输出电压采样信号与负载电流采样信号经乘法器500产生输出功率的采样信号Psample，定频/准谐振混合控制器100通过检测输出功率的采样信息Psample，以此判断HID灯是处于大功率启动还是恒功率驱动状态。
下面结合图3所示介绍本发明的HID灯驱动方法，所述驱动方法包括：
定频与准谐振混合控制模块100判断HID灯处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态，在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式；
PWM控制模块200为逻辑控制模块300提供脉冲调制信号；
逻辑控制模块300根据定频与准谐振混合控制模块100和PWM控制模块200输出的信号控制驱动模块400驱动开关管Q1。
其中，振荡器101提供固定频率的脉冲信号，作为触发控制器内部逻辑电路的时钟信号，也为定频控制模块104提供固定频率的脉冲。状态检测模块102用于检测HID灯的输出功率信息，根据输出功率信息判断HID灯的状态。可以通过采样HID灯的电压和电流信息得知HID灯的输出功率，以此判断HID灯是处在冷灯还是热灯状态。若HID灯处于冷灯状态，则先进入大功率启动阶段，后进入恒功率驱动阶段。若检测HID灯处于热灯状态，则直接进入恒功率驱动阶段。当然，也可以通过与状态检测模块102连接的定时器105检测时间延时，根据HID灯启动后不同的延时时间来区分出大功率启动和恒功率驱动两个阶段。
在大功率启动阶段，状态检测模块102选择定频控制方式，准谐振控制模块103工作。当HID灯工作于热灯状态时，开关调制处于DCM模式，该准谐振控制模块103可以准确的检测到第一个谐振的谷底导通功率开关管Q1，从而降低开关两端的电压应力。由于准谐振具有变频特性，开关频率随输出功率或负载的降低而减小，故该准谐振控制模块103可以在轻载下降低开关频率，减小开关损耗。
在恒功率驱动阶段，状态检测模块102选择准谐振控制方式，定频控制模块104开始工作，用于在HID灯的启动过程中进行固定频率的PWM控制。为了保证HID可以快速启动，该定频控制模块104在刚启动时以较大功率驱动HID负载，使灯管迅速预热；随着HID灯逐渐由冷灯进入热灯，该定频控制模块104控制输出功率逐渐减小，最终稳定在热灯的额定工作功率下。定频控制模块104在HID灯的大功率启动过程中具有较高的效率，EMI噪声小，输出纹波小，且对变压器T1产生的磁通应力小，有助于减小变压器成本，提高其使用寿命。
图4给出了准谐振控制的原理示意图。当开关管Q1续流结束后，初级绕组即原边励磁电感Lm与开关管Q1的漏端等效电容Cd会产生欠阻尼谐振，该谐振频率fq为：
只有在谐振的第一个波谷点导通开关管Q1，才可以实现低电压开启或零电压开启，并减少欠阻尼震荡的周期数，降低功率损耗。此时开关管Q1承受的漏源电压Vds_Q1最小，电压应力最小，开关损耗也最低，这种方法即为准谐振控制。如果依然采用固定频率调制，则开关管Q1可能在Vds_Q1较高甚至峰值时导通，如图4所示。这样不仅效率低下，而且对开关管Q1的工作寿命也有影响。另外，由于恒功率驱动阶段的HID灯功率为较小功率PL，此时采用准谐振控制方式，开关管Q1开关频率会随负载降低而减小，这样可以避免轻载时过高的开关频率带来的开关损耗。因此，在恒功率驱动采用准谐振控制方式，可以提升系统转换效率。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (18)

1.一种HID灯控制器，其特征在于，包括定频与准谐振混合控制模块、PWM控制模块、逻辑控制模块以及驱动模块；
所述定频与准谐振混合控制模块用于判断HID灯处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态，并在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式；
所述PWM控制模块用于为逻辑控制模块提供脉冲调制信号；
所述逻辑控制模块根据所述定频与准谐振混合控制模块和PWM控制模块输出的信号控制所述驱动模块；
其中，所述定频与准谐振混合控制模块包括振荡器、状态检测模块、准谐振控制模块以及定频控制模块；所述振荡器用于产生固定频率的脉冲信号；所述状态检测模块用于判断HID灯的状态，并根据HID灯的状态控制所述准谐振控制模块或定频控制模块工作；所述HID灯处于恒功率驱动状态时，所述准谐振控制模块采用准谐振控制方式，在检测到谐振的谷底点时导通开关管；所述HID灯处于大功率启动状态时，所述定频控制模块采用固定频率控制方式，以所述振荡器提供的固定频率的脉冲信号作为时钟信号进行PWM调制。
2.如权利要求1所述的HID灯控制器，其特征在于，所述状态检测模块根据所述HID灯启动后的延时时间判断HID灯的状态。
3.如权利要求2所述的HID灯控制器，其特征在于，所述定频与准谐振混合控制模块还包括一定时器，所述定时器用以检测所述HID灯启动后的延时时间。
4.如权利要求1所述的HID灯控制器，其特征在于，所述状态检测模块根据所述HID灯的输出功率信息判断HID灯的状态。
5.如权利要求4所述的HID灯控制器，其特征在于，所述状态检测模块检测通过采样HID灯的电压和电流获知所述HID灯的输出功率信息。
6.如权利要求5所述的HID灯控制器，其特征在于，所述HID灯控制器还包括一乘法器，所述HID灯的电压采样信号和电流采样信号经所述乘法器产生所述HID灯的输出功率信息。
7.一种HID灯驱动系统，包括开关管、变压器、二极管、充电电容以及HID灯控制器，其特征在于，所述HID灯控制器包括定频与准谐振混合控制模块、PWM控制模块、逻辑控制模块以及驱动模块；
所述定频与准谐振混合控制模块用于判断HID灯处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态，并在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式；
所述PWM控制模块用于为逻辑控制模块提供脉冲调制信号；
所述逻辑控制模块根据所述定频与准谐振混合控制模块和PWM控制模块输出的信号控制所述驱动模块驱动所述开关管；
其中，所述定频与准谐振混合控制模块包括：振荡器、状态检测模块、准谐振控制模块以及定频控制模块；所述振荡器用于产生固定频率的脉冲信号；所述状态检测模块用于判断HID灯的状态，并根据HID灯的状态控制所述准谐振控制模块或定频控制模块工作；所述HID灯处于恒功率驱动状态时，所述准谐振控制模块采用准谐振控制方式，在检测到谐振的谷底点时导通开关管；所述HID灯处于大功率启动状态时，所述定频控制模块采用固定频率控制方式，以所述振荡器提供的固定频率的脉冲信号作为时钟信号进行PWM调制。
8.如权利要求7所述的HID灯驱动系统，其特征在于，所述状态检测模块根据所述HID灯启动后的延时时间判断HID灯的状态。
9.如权利要求8所述的HID灯驱动系统，其特征在于，所述定频与准谐振混合控制模块还包括一定时器，所述定时器用以检测所述HID灯启动后的延时时间。
10.如权利要求7所述的HID灯驱动系统，其特征在于，所述状态检测模块根据所述HID灯的输出功率信息判断HID灯的状态。
11.如权利要求10所述的HID灯驱动系统，其特征在于，所述状态检测模块检测通过采样HID灯的电压和电流获知HID灯的输出功率信息。
12.如权利要求11所述的HID灯驱动系统，其特征在于，所述HID灯控制器还包括一乘法器，所述HID灯的电压采样信号和电流采样信号经所述乘法器产生所述HID灯的输出功率信息。
13.一种HID灯驱动方法，其特征在于，包括：
定频与准谐振混合控制模块判断HID灯处于大功率启动状态还是恒功率驱动状态，在HID灯处于大功率启动状态时采用固定频率控制方式，在HID灯处于恒功率驱动状态时采用准谐振控制方式；
PWM控制模块为逻辑控制模块提供脉冲调制信号；
逻辑控制模块根据定频与准谐振混合控制模块和PWM控制模块输出的信号控制驱动模块驱动开关管；
其中，所述定频与准谐振混合控制模块包括振荡器、状态检测模块、准谐振控制模块以及定频控制模块；所述振荡器产生固定频率的脉冲信号；所述状态检测模块判断HID灯的状态，并根据HID灯的状态控制所述准谐振控制模块或定频控制模块工作；所述HID灯处于恒功率驱动状态时，所述准谐振控制模块采用准谐振控制方式，在检测到谐振的谷底点时导通开关管；所述HID灯处于大功率启动状态时，所述定频控制模块采用固定频率控制方式，以所述振荡器提供的固定频率的脉冲信号作为时钟信号进行PWM调制。
14.如权利要求13所述的HID灯驱动方法，其特征在于，所述状态检测模块根据所述HID灯启动后的延时时间判断HID灯的状态。
15.如权利要求14所述的HID灯驱动方法，其特征在于，所述定频与准谐振混合控制模块还包括一定时器，所述定时器用以检测所述HID灯启动后的延时时间。
16.如权利要求13所述的HID灯驱动方法，其特征在于，所述状态检测模块根据所述HID灯的输出功率信息判断HID灯的状态。
17.如权利要求16所述的HID灯驱动方法，其特征在于，所述状态检测模块检测通过采样HID灯的电压和电流获知HID灯的输出功率信息。
18.如权利要求17所述的HID灯驱动方法，其特征在于，所述HID灯控制器还包括一乘法器，所述HID灯的电压采样信号和电流采样信号经所述乘法器产生所述HID灯的输出功率信息。
CN201510989017.9A 2015-12-24 2015-12-24 Hid灯控制器、hid灯驱动系统及驱动方法 Expired - Fee Related CN105376917B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510989017.9A CN105376917B (zh) 2015-12-24 2015-12-24 Hid灯控制器、hid灯驱动系统及驱动方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510989017.9A CN105376917B (zh) 2015-12-24 2015-12-24 Hid灯控制器、hid灯驱动系统及驱动方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105376917A CN105376917A (zh) 2016-03-02
CN105376917B true CN105376917B (zh) 2018-05-01

Family

ID=55378600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510989017.9A Expired - Fee Related CN105376917B (zh) 2015-12-24 2015-12-24 Hid灯控制器、hid灯驱动系统及驱动方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105376917B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106132053A (zh) * 2016-07-22 2016-11-16 杭州士兰微电子股份有限公司 高压气体放电灯的控制电路、控制方法及驱动电路

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101207963B (zh) * 2006-12-22 2011-07-20 财团法人工业技术研究院 具调整气体放电灯管电压的预热控制装置
EP2080421B1 (en) * 2007-07-12 2011-10-05 Panasonic Corporation Lighting method for a high-pressure discharge lamp, lighting circuit for a high-pressure discharge lamp, high-pressure discharge lamp apparatus, and projector-type image display apparatus
CN102047766B (zh) * 2008-05-27 2013-10-09 松下电器产业株式会社 放电灯点亮装置
JP5180179B2 (ja) * 2009-12-14 2013-04-10 パナソニック株式会社 高圧放電ランプ点灯装置、それを用いた高圧放電ランプ装置、その高圧放電ランプ装置を用いたプロジェクタ、および高圧放電ランプの点灯方法
CN101742802B (zh) * 2010-01-07 2013-01-09 北京经纬恒润科技有限公司 高强度放电灯的控制方法、装置及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105376917A (zh) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101835317B (zh) 一种具有智能调光功能的反激式路灯照明led恒流驱动电源
Li et al. A novel primary-side regulation scheme for single-stage high-power-factor AC–DC LED driving circuit
US9093947B2 (en) Zero-voltage-switching (ZVS) piezoelectric driving circuit
CN104868703B (zh) 无辅助绕组的高压转换器
CN102278722B (zh) 电子镇流器类型的led日光灯
Wang et al. A single-stage single-switch LED driver based on class-E converter
Wang et al. A single-stage LED driver based on double LLC resonant tanks for automobile headlight with digital control
CN102740555A (zh) 用于固态光源的点亮装置和包括该点亮装置的照明设备
CN103917017B (zh) 一种单级式无电解电容ac/dc led恒流驱动电源
CN102523650A (zh) 一种led电流检测和控制电路
CN201690655U (zh) 一种具有智能调光功能的反激式路灯照明led恒流驱动电源
WO2012168847A1 (en) Dc- dc driver device having input and output filters, for driving a load, in particular an led unit
Cheng et al. A novel high-power-factor AC/DC LED driver with dual flyback converters
CN100534254C (zh) 高压放电灯操作设备
Cardesin et al. LED permanent emergency lighting system based on a single magnetic component
CN103025021B (zh) 基于电感放电时间调制的降压led驱动电路
CN105376917B (zh) Hid灯控制器、hid灯驱动系统及驱动方法
Pinto et al. High-power-factor street lighting system to supply LEDs without energy consumption during the peak load time
CN201039559Y (zh) 高压气体放电灯的镇流器
CN204031528U (zh) 一种节能大功率led灯驱动电路
CN201303455Y (zh) 数字式高压钠灯电子镇流器
CN201830503U (zh) 反激式单级功率因数校正led驱动电源
CN205232554U (zh) Hid灯控制器、hid灯驱动系统
Zawawi et al. A single-stage power factor corrected LED driver with dual half-wave rectifier
CN102196653A (zh) 一种氙气灯电路及其智能控制器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180501

Termination date: 20191224

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee