CN114567943B - 一种补光灯 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种补光灯，该补光灯包括整流电路、升压电路、控制单元和高压气体放电灯电路；整流电路的输入端与供电电源连接；升压电路包括电感L、场效应管Q1和电压控制电路；电感L的一端与整流电路的输出端连接，电感L的另一端分别与高压气体放电灯电路和场效应管Q1连接；高压气体放电灯电路与控制单元连接；控制单元与电压控制电路连接，控制单元控制电压控制电路的输出电压；电压控制电路的输出端与场效应管Q1连接；电压控制电路采集电感L的电流，电压控制电路根据电流控制电压控制电路的输出电压。通过本申请，实现了高压气体放电灯电路的快速充电。

Description

一种补光灯

技术领域

本申请涉及智能交通领域，特别是涉及一种补光灯。

背景技术

应用在安防的高压气体放电(High intensity Discharge，HID)灯，是用于给相机抓拍补光使用。例如，在十字路口，卡口或者高速公路灯地方，抓拍车牌，车速，驾驶员安全带等情况。相机抓拍，一般需要在较短的时间内获取2张照片，一张照片用于预判，一张照片用于核定。HID灯需要在较短的时间内提供两次补光，对HID灯的充电电路提出了快速充电需求。目前，现有的HID灯的充电电路不能实现快速充电。

针对相关技术中存在的现有的HID灯的充电电路不能实现快速充电的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

发明内容

在本实施例中提供了补光灯，以解决相关技术中HID灯的充电电路不能实现快速充电的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种补光灯，该补光灯包括整流电路、升压电路、控制单元和高压气体放电灯电路；

整流电路的输入端与供电电源连接；

升压电路包括电感L、场效应管Q1和电压控制电路；

电感L的一端与整流电路的输出端连接，电感L的另一端分别与高压气体放电灯电路和场效应管Q1连接；高压气体放电灯电路与控制单元连接；

控制单元与电压控制电路连接，控制单元控制电压控制电路的输出电压；电压控制电路的输出端与场效应管Q1连接；

电压控制电路采集电感L的电流，电压控制电路根据电流控制电压控制电路的输出电压。

在其中的一些实施例中，电压控制电路包括脉宽信号产生器、RS触发器和放电电路；

脉宽信号产生器的输出端与场效应管Q1连接；

脉宽信号产生器的输入端与RS触发器的第一输出端连接；

RS触发器的第二输出端与放电电路连接，RS触发器的第一输入端与放电电路连接，RS触发器的第二输入端与场效应管Q1连接；

放电电路与控制单元连接。

在其中的一些实施例中，放电电路包括数字电阻Rv和电容Cv；

数字电阻Rv和电容Cv并联；

数字电阻Rv与控制单元连接，控制单元控制数字电阻Rv的电阻值；控制单元采集电感L上的电流，当采集到的电流满足预设条件时，控制单元调节数字电阻Rv的电阻值。

在其中的一些实施例中，放电电路还包括电平触发器，电平触发器的输入端与RS触发器的第二输出端连接，电平触发器的输出端与电容Cv的一端连接。

在其中的一些实施例中，补光灯还包括电压比较器；

电压比较器的第一输入端与高压气体放电灯电路连接，另一输入端输入预设电压值，电压比较器的输出端与脉宽信号产生器连接。

在其中的一些实施例中，高压气体放电灯电路还包括驱动电路和触发电路，驱动电路和触发电路与控制单元连接。

在其中的一些实施例中，补光灯还包括传感器和摄像设备控制电路，传感器和摄像设备控制电路与控制单元连接；

控制单元根据传感器采集的信息确定补光等级，根据补光等级确定补光灯的爆闪参数；

控制单元根据爆闪参数生成控制信号；

控制单元将控制信号同步发送给驱动电路、触发电路和摄像设备控制电路。

在其中的一些实施例中，高压气体放电灯电路还包括开关电路，驱动电路与开关电路连接，爆闪参数包括开关电路的导通时间。

在其中的一些实施例中，整流电路包括多个整流二极管。

在其中的一些实施例中，升压电路还包括瞬态二极管和整流二极管；

整流二极管与电感L串联，瞬态二极管与整流二极管和电感L并联。

与相关技术相比，在本实施例中提供的补光灯，实现了电感L充电的过程中，电感L的蓄能达到最大值，从而实现了高压气体放电灯电路的快速充电。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实施例的补光灯的结构示意图；

图2是本优选实施例的补光灯的结构示意图；

图3是本实施例的信号同步示意图；

图4是本优选实施例的另一种补光灯的结构示意图；

图5是本实施例的不同充电阶段电流电压示意图。

具体实施方式

为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。

除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。

在本实施例中提供了一种补光灯，图1是本实施例的补光灯的结构示意图，如图1所示，该补光灯包括整流电路101、升压电路105、控制单元103和高压气体放电灯电路104。

整流电路101的输入端与外部供电电源连接，整流电路101的输出端与升压电路105连接。升压电路105包括电感L、场效应管Q1和电压控制电路102，电感L的一端与整流电路101的输出端连接，电感L的另一端分别与高压气体放电灯电路104的储能电容和场效应管Q1连接。其中，整流电路101将外部输入的交流电变为直流电，并实现升压，为升压电路105提供电源，对升压电路105的电感L进行充电。升压电路105通过电感L的充放电实现高压气体放电灯电路104的充电。

控制单元103与电压控制电路102连接，控制单元103控制电压控制电路102的输出电压，电压控制电路102的输出端与场效应管Q1连接。具体地，电压控制电路102与场效应管Q1连接，电压控制电路102的输出电压施加到场效应管Q1的栅极，通过改变场效应管Q1的栅极和源极电压差Vgs来控制场效应管Q1的状态，即控制场效应管Q1导通或断开。当场效应管Q1导通时，整流电路101对电感L进行充电，电感L蓄能；当场效应管Q1断开时，电感L对高压气体放电灯电路104进行充电。

电压控制电路102采集电感L的电流，电压控制电路102根据电感L的电流控制电压控制电路102的输出电压。具体地，在整流电路101对电感L进行充电时，电压控制电路102采集电感L的电流，当电感L的充电电流达到电感L的电流临界点时，电压控制电路102调整控制电路的输出电压，从而控制场效应管Q1断开，电感L由蓄电状态变为放电状态，对高压气体放电灯电路104进行充电。

本申请实施例中，控制单元103可以采用微控制单元103(Microcontroller Unit，MCU)、单片机、数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片等实现，在此不做限定。

在本实施例中，通过控制电压控制电路102的输出电压来控制场效应管Q1的状态，从而控制电感L的充电与放电时间，在电感L充电时，采集电感L上的充电电流，当电感L的充电电流达到电感L的电流临界点时，电压控制电路102调整控制电路的输出电压，从而控制场效应管Q1断开，电感L由蓄电状态变为放电状态，对高压气体放电灯电路104进行充电。实现了电感L充电的过程中，电感L的蓄能达到最大值，在电感L的放电时间一定的情况下，确保了电感L每次传输的能量最大，从而实现了高压气体放电灯电路104的快速充电。

在其中的一些实施例中，电压控制电路102包括脉宽信号产生器、RS触发器和放电电路。具体地，脉宽信号产生器的输出端与场效应管Q1连接，脉宽信号产生器的输出端与场效应管Q1的栅极连接。脉宽信号产生器的输入端与RS触发器的Q端连接，RS触发器的/Q端与放电电路的连接，RS触发器的S端与放电电路连接，RS触发器的R端与场效应管Q1连接，放电电路与控制单元103连接。

一方面，控制单元103与放电电路连接，控制放电电路的放电时间。RS触发器的/Q端与放电电路的连接，当/Q端的输出信号发生变化时，改变放电电路的状态，可选的，当RS触发器的/Q端输出高电平时，放电电路处于放电状态。放电电路放电结束后，改变RS触发器的输入信号，相应的RS触发器的输出信号发生变化，RS触发器的输出端与脉宽信号产生器的输入端连接，脉宽信号产生器产生的脉宽信号随之发生变化，如脉宽信号从高电平变为低电平或从低电平变为高电平，从而控制场效应管Q1的状态。在对高压气体放电灯电路104进行充电的初始阶段，设置较短的放电时间，实现快速充电，当高压气体放电灯电路104的充电能量达到预设值，例如，当高压气体放电灯电路104的充电能量达到高压气体放电灯电路104正常工作所需能量的80％-90％时，控制单元103控制放电电路的放电时间，延长电感L的放电时间，从而起到保护电感L(利于散热，或者热保护)的作用。

另一方面，电压控制电路102采集电感L的充电电流，当电感L的充电电流达到电感L的电流临界点时，改变RS触发器的输入信号，相应的RS触发器的输出信号发生变化，RS触发器的输出端与脉宽信号产生器的输入端连接，脉宽信号产生器产生的脉宽信号随之发生变化，如脉宽信号从高电平变为低电平或从低电平变为高电平，从而控制场效应管Q1的状态。

在本实施例中，通过RS触发器和放电电路，实现了电感L充电的过程中，电感L的蓄能达到最大值，在电感L的放电时间一定的情况下，确保了电感L每次传输的能量最大，从而实现了高压气体放电灯电路104的快速充电；另外，控制单元103控制放电电路的放电时间，实现了快速充电和保护电感L。

在其中的一些实施例中，电压控制电路102包括脉宽信号产生器、RS触发器、电平触发器和放电电路。具体地，脉宽信号产生器的输出端与场效应管Q1连接，脉宽信号产生器的输出端与场效应管Q1的栅极连接。脉宽信号产生器的输入端与RS触发器的Q端连接，RS触发器的/Q端与电平触发器的输入端连接，电平触发器的输出端与放电电路连接，RS触发器的S端与放电电路连接，RS触发器的R端与场效应管Q1连接，放电电路与控制单元103连接。

一方面，控制单元103与放电电路连接，控制放电电路的放电时间。RS触发器的/Q端与电平触发器的输入端连接，当/Q端的输出信号发生变化时，电平触发器的输出端相应的发生变化，可选的，当电平触发器的输出端输出高电平时，放电电路处于放电状态。放电电路放电结束后，改变RS触发器的输入信号，相应的RS触发器的输出信号发生变化，RS触发器的输出端与脉宽信号产生器的输入端连接，脉宽信号产生器产生的脉宽信号随之发生变化，如脉宽信号从高电平变为低电平或从低电平变为高电平，从而控制场效应管Q1的状态。在对高压气体放电灯电路104进行充电的初始阶段，设置较短的放电时间，实现快速充电，当高压气体放电灯电路104的充电能量达到预设值，例如，当高压气体放电灯电路104的充电能量达到高压气体放电灯电路104正常工作所需能量的90％时，控制单元103控制放电电路的放电时间，延长电感L的放电时间，从而起到保护电感L的作用。

另一方面，电压控制电路102采集电感L的充电电流，当电感L的充电电流达到电感L的电流临界点时，改变RS触发器的输入信号，相应的RS触发器的输出信号发生变化，RS触发器的输出端与脉宽信号产生器的输入端连接，脉宽信号产生器产生的脉宽信号随之发生变化，如脉宽信号从高电平变为低电平或从低电平变为高电平，从而控制场效应管Q1的状态。

在本实施例中，通过RS触发器、电平触发器和放电电路，实现了电感L充电的过程中，电感L的蓄能达到最大值，在电感L的放电时间一定的情况下，确保了电感L每次传输的能量最大，从而实现了高压气体放电灯电路104的快速充电；另外，控制单元103控制放电电路的放电时间，实现了快速充电和保护电感L。

在其中的一些实施例中，放电电路包括数字电阻Rv和电容Cv。具体地，数字电阻Rv和电容Cv并联，电平触发器的输出端与电容Cv的一端连接，数字电阻Rv与控制单元103连接，控制单元103控制数字电阻Rv的电阻值。控制单元103采集电感L上的电流，当采集到的电流满足预设条件时，控制单元103调节数字电阻Rv的电阻值。

放电电路由数字电阻Rv和电容Cv并联组成，放电时间toff＝Rv*Cv，控制单元103与数字电阻Rv连接，控制单元103通过改变数字电阻Rv的阻值来改变放电时间。控制单元103采集电感L上的电流，当采集到的电流满足预设条件时，控制单元103调节数字电阻Rv的电阻值。可选的，这里的预设条件可以是，当电感L上的电流达到预设值时，高压气体放电灯电路104的充电能量达到预设值。控制单元103控制放电电路的放电时间，延长电感L的放电时间，从而起到保护电感L的作用。

在本实施例中，通过控制单元103调节数字电阻Rv的电阻值，从而调节放电电路的放电时间，实现了快速充电和保护电感L。

下面通过优选实施例对本实施例进行描述和说明。

图2是本优选实施例的补光灯的结构示意图，如图2所示，该补光灯包括整流电路101、升压电路105、控制单元103和高压气体放电灯电路104。

整流电路101包括整流二极管Da、整流二极管Db、整流二极管Dc、整流二极管Dd、开关S1、电容C1和电容C2。整流二极管Da和整流二极管Db串联，整流二极管Dc和整流二极管Dd串联，整流二极管Da和整流二极管Db与整流二极管Dc和整流二极管Dd并联，形成整流回路，对输入的交流电进行整流和被压，输出直流电。电容C1和电容C2串联后接地，整流电路101的电压通过电容C1输出。开关S1一端与电容C1的一端连接，另一端与整流二极管Dc连接。

可选的，AC输入电压90Vac-300Vac的宽压范围，通过整流电路101向升压电路105输出电压Vin。当输入电压范围为90Vac-180Vac时，S1闭合，输出电压范围Vin为250Vdc-500Vdc，当输入电压范围为180-300Vac时候，S1打开，输出电压范围Vin为250Vdc-420Vdc。

升压电路105包括电感L，整流二极管D1，防浪涌二极管D2，功率管Q1和电压控制电路102。

高压气体放电灯电路104包括，储能电容C3、HID触发线路201、IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)驱动线路、IGBT开关207、HID灯管203和二极管D3。

控制电路与光敏传感器204和摄像设备控制电路205连接，光敏传感器204用于获取补光灯所处环境的环境亮度信息，摄像设备控制电路205用于控制摄像机采集车辆信息及控制摄像机进行抓拍。可选的，车辆信息包括车速、车流量等信息。

电感L的一端与电容C1的一端连接，电感L的另一端与整流二极管D1的一端连接，整流二极管D1的另一端与储能电容C3的一端连接。防浪涌二极管D2的一端与电容C1的一端连接，另一端与整流二极管D1的另一端连接。电感L的另一端与功率管Q1的漏极连接。功率管Q1的栅极与电压控制电路102的输出端连接。电压控制电路102与控制单元103连接。可选的，电压控制电路102通过隔离电路206与控制单元103连接。升压电路105通过升压，将储能电容C3的电压充到600Vdc。

储能电容C3一端与HID灯管203连接，HID触发线路201分别与HID灯管203和控制单元103连接，IGBT驱动线路202与IGBT开关207连接，IGBT开关207与二极管D3连接。

高压气体放电灯电路104的工作原理为：光敏传感器204将环境亮度信息发送给控制电路，摄像设备控制电路205将摄像机采集的车辆信息发送给控制电路，控制电路根据环境亮度信息和车辆信息确定补光的亮度等级和HID灯的连续爆闪次数，控制电路同步发出脉宽PWM波形给HID触发线路201和IGBT驱动线路202及发送控制信号至摄像设备控制电路205，该控制信号用于控制摄像设备进行抓拍，使得HID灯管203的爆闪发光与相机抓拍同步，供相机补光使用。控制电路输出控制信号给HID触发线路201和IGBT驱动线路202，以使HID触发线路201和IGBT驱动线路202导通。在HID触发线路201和IGBT驱动线路202同时导通时，储能电容C3、IGBT开关207、HID灯管203和参考地之间形成放电回路，此时储能电容中储存的电能驱动该HID灯管203爆闪，达到为补光灯所处环境进行补光的目的。图3是信号同步示意图，如图3所示，HID触发线路201产生的HID触发信号、IGBT驱动线路202产生的IGBT驱动信号和HID灯管203的HID电流信号同步。

可选的，可以通过控制IGBT开关207产生的PWM信号的脉宽t来实现不同补光的亮度等级。例如，补光的亮度等级分为1-16级，PWM信号的周期可以为1/3S-1S，亮度等级为2时，PWM信号的脉宽t为100us，即PWM信号一个周期内高电平的持续时间为100us；亮度等级为16时，PWM信号的脉宽t为1ms，即PWM信号一个周期内高电平的持续时间为1ms。PWM信号一个周期内高电平的持续时间为，即IGBT开关207导通时间，也即HID灯管203爆闪时间。

在本实施例中，当控制电路检测到有车辆经过时，一方面和摄像设备通信，准备进行抓拍，一方面进行HID触发线路201的触发和IGBT驱动线路202的驱动，这样相机和HID灯的爆闪抓拍可以同步进行。通过控制电路确定的补光的亮度等级，可以同时给HID触发线路201和IGBT驱动线路202，满足了同步爆闪补光需求，无延时，效率高。通过对脉宽的改变，实现HID灯管203在同一个电压完成不同亮度的补光效果，HID灯管203每次电离放电状态稳定，延长HID灯管203的寿命。

图4是本优选实施例的另一种补光灯的结构示意图，如图4所示，该补光灯包括整流电路101、升压电路105、控制单元103和高压气体放电灯电路104。

整流电路101包括整流二极管Da、整流二极管Db、整流二极管Dc、整流二极管Dd、开关S1、电容C1和电容C2。整流二极管Da和整流二极管Db串联，整流二极管Dc和整流二极管Dd串联，整流二极管Da和整流二极管Db与整流二极管Dc和整流二极管Dd并联，形成整流回路，对输入的交流电进行整流和被压，输出直流电。电容C1和电容C2串联后接地，整流电路101的电压通过电容C1输出。开关S1一端与电容C1的一端连接，另一端与整流二极管Dc连接。

升压电路105包括电感L，整流二极管D1，防浪涌二极管D2，功率管Q1和电压控制电路102。

电压控制电路102包括脉宽信号产生器401、RS触发器402、电平触发器403和放电电路。放电电路包括数字电阻Rv和电容Cv。脉宽信号产生器401通过电阻R1与功率管Q1的栅极连接，功率管Q1的栅极通过二极管D4与电容Cv连接。数字电阻Rv和电容Cv并联，电平触发器403的输出端与电容Cv的一端连接，数字电阻Rv与控制单元103连接，控制单元103控制数字电阻Rv的电阻值。控制单元103采集电感L上的电流，当采集到的电流满足预设条件时，控制单元103调节数字电阻Rv的电阻值。

Vin是倍压整流电路101的输出电压，Vin的范围为(250,500)Vdc，储能电容C3电压Vout，这里需要升压到600Vdc，60J的能量，这个能量用于HID灯爆闪。

脉宽信号产生器401产生相应的脉宽调制信号给功率管Q1。当功率管Q1导通时，Vin→L→Q1的路径，对L充电；当功率管Q1断开时，L的能量→储能电容C3，对储能电容C3进行充电，最终储能电容C3充电到电压Vout到600Vdc。

RS触发器402和电平触发器403工作原理为：正常工作时，S＝1，R＝1，Q＝1，脉宽信号产生器401输出高电平，功率管Q1栅极电压Vgs为高电平，此时功率管Q1导通，升压电感L在充电阶段，/Q＝0电平触发器403不工作；当电感电流充到OCP(过流保护)点时，可通过采集电阻Rcs一端的电压，来判断电感电流是否充到OCP点，Vcs＝Ics*Rcs，Ics为电感电流。Vcs_ref作为电压比较器U1的一个输入端，Vcs作为电压比较器U1的另一个输入端。即Vcs＝Ics*Rcs＝Vcs_ref时，电压比较器U1输出低电平，此时R＝0，S＝1，输出Q＝0，/Q＝1。Q＝0触发了脉宽信号产生器401输出低电平L，功率管Q1栅极电压Vgs为低电平，此时功率管Q1断开，电感L放电，电压Vcs减小，电压比较器U1输出高电平，R＝1。/Q＝1，电平触发器403遇高电平触发，电阻Rv，电容Cv执行放电操作。当Vgs是高电平时，对电容Cv进行了充电，Vgs变为低电平时，电容Cv存的能量通过电阻Rv进行释放，放电完成后就S＝0，这样就完成了反转，也就是说电阻Rv,电容Cv能够决定放电时间，即PWM信号的低电平时间，放电时间toff＝Rv*Cv。当放电完成后，S＝0，R＝1，RS触发器402Q＝1，/Q＝0，电平触发器403不工作了，电压Vgs为高电平，电感L又开始充电过程。电阻Rv为数字电阻，其阻值大小可以通过控制单元103来调节，决定了充电的最低频率。通过设置电阻Rv，电容Cv，和电阻Rcs值的大小，来控制储能电容C3充电速度的快慢。

电感L每次充电达到过流保护点为止，也就是电感充电ton的时间足够大，电感L放电toff的时间是一定的，确保了电感每次传输的能量大，对储能电容C3的充电加快，在较短的时间内实现爆闪能量的充满；这样，通过对这种关断时间固定的变频升压，让电感L尽可能的实现快速充电，把能量传输到储能电容C3，使其充满到600Vdc。60J属于单车道的爆闪补光需要能量，100J用于双/3车道爆闪补光需要的能量，低压110Vac输入场合，最短44ms内Vout从0→600Vdc(60J能量，瞬间功率达1800W)，69ms内实现100J能量的多车道爆闪补光；高压220Vac输入场合，最短22ms内Vout从0→600Vdc(60J能量，瞬间功率达4200W)；54ms内实现100J能量的多车道爆闪补光。满足相机在80ms内的两次爆闪补光需求，即单个汽车抓拍，需要2次爆闪补光需求。单次爆闪补光完成，储能电容C3的电压有下降，此时升压电路105进行快速充电，在下一个爆闪周期80ms内，实现储能电容C3的电压再次充到600Vdc，供下次爆闪补光使用，实现了单个汽车的两次爆闪抓拍。

过压保护的工作原理为：电压比较器U2的一个输入端为输出电压基准Vo_ref，另一个输入端为输出电压Vout的采样电压Vs。电压比较器U3的一个输入端为保护电压基准Vovp_ref，另一个输入端为输出电压Vout的采样电压Vs。其中，Vo_ref<Vovp_ref。升压电路105工作时，输出电压Vout的采样电压Vs，如果Vs<Vo_ref，那么脉宽信号产生器401输出PWM信号，使Vout增大到600Vdc；Vs≥Vo_ref时，脉宽信号产生器401逐步减少PWM信号的输出，使Vout稳定在600Vdc附近，具体来说就是脉宽信号产生器401不输出了，输出电压在波动，一旦Vs<Vo_ref时，脉宽信号产生器401继续输出PWM信号，将输出电压提高到600Vdc。反复充电过程中可能会出现Vout过冲情形，一旦Vs≥Vovp_ref，脉宽信号产生器401立即停止PWM信号的输出，使Vout马上进行回落。当Vs<＝Vo_ref，代表了UVP(输出欠压)，Vs≥Vovp_ref时候，代表了OVP(输出过压)；当UVP时候，脉宽信号产生器401输出PWM信号，输出电压继续升压，直到Vs≥Vovp_ref时候，脉宽信号产生器401关断，这样，输出电压范围限定在一定范围内。通过设置电压比较器，保护快速充电输出电压Vout达到设定的值，且反复充电过程中输出电压不过冲。

图5是不同充电阶段电流电压示意图。电感电流Ics、整流电流的输出电压Vin和储能电容C3电压Vout在不同充电阶段的关系如图5所示。当开始充电时候，通过控制单元103将数字电阻Rv的阻值设定为一个比较小的阻值，阻值范围可以是470R-1k，数字电阻Rv的阻值设定后，放电时间toff确定，电感L在一个PWM信号的周期内的ton的时间变长，此时toff<<ton，电感L快速充电到储能电容C3上，此时电感工作于DCM(断续电流)+CCM(连续电流)模式，即图5中的T1工作阶段。

储能电容C3的能量一定，在充电的过程中，电压Vout上升的，而电压Vin下降时，当电压Vout与电压Vin差值最大时，此时电感L的电流达到预设值Ipk，Ipk＝T1*(Vo-Vin)/L，即E＝1/2*L*Ipk*Ipk。当控制单元103检测到Vcs＝Ipk*Rcs时，控制单元103将数字电阻Rv的阻值设定为一个比较大的阻值，阻值范围可以是10k-100k。此时，toff>ton时间，此时电感工作于DCM(断续电流)模式，即图5中的T2工作阶段。控制单元103可以通过检测不同的Vin电压，来判断实现不同程度的快速充电。

另外，也可通过检测电压Vout达到预设电压值时，控制单元103将数字电阻Rv的阻值设定为一个比较大的阻值，进入T2工作阶段，如电压Vout达到工作需要电压的80％-90％时，进入T2工作阶段。

T1工作阶段比较好的实现了电感快速充电，但是绕组比较高(磁芯温度低)，T2工作阶段充电慢，但是绕组比较低了(磁芯温度高)，T1+T2的过程，较好的实现了升压电路105的关键器件电感L的温升的控制，又能够快速充电。

应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。

显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。

“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种补光灯，其特征在于，所述补光灯包括整流电路、升压电路、控制单元和高压气体放电灯电路；

所述整流电路的输入端与供电电源连接；

所述升压电路包括电感L、场效应管Q1和电压控制电路；

所述电感L的一端与所述整流电路的输出端连接，所述电感L的另一端分别与所述高压气体放电灯电路和所述场效应管Q1连接；所述高压气体放电灯电路与所述控制单元连接；

所述控制单元与所述电压控制电路连接，所述电压控制电路的输出端与所述场效应管Q1连接；

所述电压控制电路采集所述电感L的电流，当所述电感L的充电电流达到电感L的电流临界点时，所述电压控制电路调整所述电压控制电路的输出电压，从而控制所述场效应管Q1断开；所述电压控制电路包括脉宽信号产生器、RS触发器和放电电路；所述脉宽信号产生器的输出端与所述场效应管Q1连接；所述脉宽信号产生器的输入端与所述RS触发器的第一输出端连接；所述RS触发器的第二输出端与所述放电电路连接，所述RS触发器的第一输入端与所述放电电路连接，所述RS触发器的第二输入端与所述场效应管Q1连接；所述放电电路与所述控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的补光灯，其特征在于，所述放电电路包括数字电阻Rv和电容Cv；

所述数字电阻Rv和电容Cv并联；

所述数字电阻Rv与所述控制单元连接，所述控制单元控制所述数字电阻Rv的电阻值；所述控制单元采集所述电感L上的电流，当采集到的电流满足预设条件时，所述控制单元调节所述数字电阻Rv的电阻值。

3.根据权利要求2所述的补光灯，其特征在于，所述放电电路还包括电平触发器，所述电平触发器的输入端与所述RS触发器的第二输出端连接，所述电平触发器的输出端与所述电容Cv的一端连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的补光灯，其特征在于，所述补光灯还包括电压比较器；

所述电压比较器的第一输入端与所述高压气体放电灯电路连接，另一输入端输入预设电压值，所述电压比较器的输出端与所述脉宽信号产生器连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的补光灯，其特征在于，所述高压气体放电灯电路还包括驱动电路和触发电路，所述驱动电路和所述触发电路与所述控制单元连接。

6.根据权利要求5所述的补光灯，其特征在于，所述补光灯还包括传感器和摄像设备控制电路，所述传感器和所述摄像设备控制电路与所述控制单元连接；

所述控制单元根据所述传感器采集的信息确定补光等级，根据所述补光等级确定所述补光灯的爆闪参数；

所述控制单元根据所述爆闪参数生成控制信号；

所述控制单元将所述控制信号同步发送给所述驱动电路、所述触发电路和所述摄像设备控制电路。

7.根据权利要求6所述的补光灯，其特征在于，所述高压气体放电灯电路还包括开关电路，所述驱动电路与所述开关电路连接，所述爆闪参数包括所述开关电路的导通时间。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的补光灯，其特征在于，所述整流电路包括多个整流二极管。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的补光灯，其特征在于，所述升压电路还包括瞬态二极管和整流二极管；

所述整流二极管与所述电感L串联，所述瞬态二极管与所述整流二极管和所述电感L并联。