CN203775502U - 一种氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统 - Google Patents

一种氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及氙气灯控制技术领域，尤其是一种氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统。它包括直流电源、DC\DC升压电路、全桥逆变电路、点火电路、恒功率控制电路、灯管、单片机控制电路和PWM控制电路，直流电源提供的电压经DC\DC升压电路升压后提供给全桥逆变电路，全桥逆变电路向点火电路输出低频方波，点火电路产生的高压激发灯管起弧；单片机控制电路通过电压采样电阻连接DC\DC升压电路的输出端、通过电流采样电阻连接全桥逆变电路的回路输出端，电压采样电阻、电流采样电阻和单片机控制电路分别连接恒功率控制电路的输入端，恒功率控制电路的输出端通过PWM控制电路连接DC\DC升压电路；单片机控制电路连接有全桥控制驱动电路。本实用新型的电路启动可靠、性能稳定，实用性强。

Description

一种氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统
技术领域
本实用新型涉及氙气灯控制技术领域，尤其是一种氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统。
背景技术
氙气灯是一种高压放电灯，它首先需要几千伏高压加至灯管的两端进行触发，使灯管内气体游离发生电离现象，由离子相互碰撞，形成气体放电通道以点亮氙气灯。
目前，氙气灯的镇流器一般都采用串联附加式脉冲点火电路，其主要采用以下两种方式：1、直流驱动时，如图1所示，在点火电路工作时，直流电源可提供稳定的能量，若没有存在线路故障或灯管损坏的问题，可达到极高的点火成功率；但直流驱动却存在灯管单极激发的问题，长期工作会使灯管单端损耗严重，灯管两端的不平衡会造成光弧中心发生偏移，也降低了灯管的寿命，基于此，目前已基本被交流驱动所代替。2、交流驱动时，如图2所示，其会使灯管两端进行交替激发，损耗平衡，长期使用后即使灯管两端的距离加大、光弧拉长，但光弧中心位置不变，而且与直流驱动相比可延长约3-4倍灯管寿命；但是采用交流驱动时，会遇到点火时序问题，当点火电路工作时，起弧后需要一定时间稳定放电通道，若该时段遇到了交流方波正好极性切换，由于不能在过度过程中保证提供稳定的电能，很可能造成熄弧，同时高压冲击逆变电路，可能造成镇流器损坏。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电路结构简单、结合了直流驱动和交流驱动各自优点，以在直流驱动模式下点火，引弧成功后改为交流驱动工作的氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统，它包括直流电源、DC\DC升压电路、全桥逆变电路、点火电路、恒功率控制电路和灯管，所述直流电源提供的电压经DC\DC升压电路进行升压后提供给全桥逆变电路，所述全桥逆变电路向点火电路输出低频方波，所述点火电路产生的高压激发灯管起弧；它还包括单片机控制电路和PWM控制电路，所述单片机控制电路通过电压采样电阻连接DC\DC升压电路的输出端、通过电流采样电阻连接全桥逆变电路的回路输出端，所述电压采样电阻、电流采样电阻和单片机控制电路分别连接恒功率控制电路的输入端，所述恒功率控制电路的输出端通过PWM控制电路连接DC\DC升压电路；
所述单片机控制电路还连接有用于控制全桥逆变电路实现直流/交流工作模式切换的全桥控制驱动电路。
优选地，所述电压采样电阻包括第一电阻和第二电阻，所述DC\DC升压电路的输出端通过依次串联的第一电阻和第二电阻接地，所述DC\DC升压电路的输出端通过第一电阻连接单片机控制电路和恒功率控制电路。
优选地，所述单片机控制电路包括一ATmega16型单片机。
由于采用了上述方案，本实用新型采用直流启动、交流工作的模式，兼顾了直流工作易于启动及交流工作光弧中心稳定、灯管寿命长的优点；同时，采用单片机控制电路对灯管的电压进行检测，实现点火判断，通过对全桥逆变电路的控制，较为简单的实现了工作模式的切换，该电路启动可靠、性能稳定，具有很强的实用性。
附图说明
图1是传统的直流驱动原理框图；
图2是传统的交流驱动原理框图；
图3是本实用新型的驱动原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实施例的氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统，它包括由直流电源1、DC\DC升压电路2、全桥逆变电路3、点火电路4、恒功率控制电路5、灯管6、单片机控制电路7、PWM控制电路8和全桥控制驱动电路9；其中，本实施例的直流电源1采用能够输出13V-17V直流电压的锂电池，单片机控制电路7则采用ATmega16型单片机作为控制芯片，同时如图1所示，本实施例的全桥逆变电路3由四组场效应管和二极管连接而成，点火电路4由放电管、变压器以及电阻电容等元器件构成。
直流电源1提供的13V-17V直流电压经DC\DC升压电路2升压至70-400V提供给全桥逆变电路3，全桥逆变电路3输出低频方波串联点火电路4后产生的高压激发灯管6起弧，而单片机控制电路7通过电压采样电阻连接DC\DC升压电路2的输出端、通过电流采样电阻R3连接全桥逆变电路3的回路输出端，电压采样电阻、电流采样电阻R3和单片机控制电路7分别连接恒功率控制电路5的输入端，恒功率控制电路5的输出端通过PWM控制电路8连接DC\DC升压电路2；另外，单片机控制电路7还连接用于控制全桥逆变电路3实现直流/交流工作模式切换的全桥控制驱动电路9。
本实施例的电压采样电阻包括第一电阻R1和第二电阻R2，DC\DC升压电路2的输出端通过依次串联的第一电阻R1和第二电阻R2接地，并且DC\DC升压电路2的输出端还通过第一电阻R1连接单片机控制电路7和恒功率控制电路5。
如此，单片机控制电路7可通过第一电阻R1和第二电阻R2得到灯管6的电压采样信号Us，通过电流采样电阻R3得到灯管6的电流采样信号Is，电压采样信号Us和电流采样信号Is分别给到恒功率控制电路5和单片机控制电路7。恒功率控制电路5通过PWM控制电路8调整DC\DC升压电路的输出电压，达到恒功率式控制，由于单片机控制电路7采用ATmega16型单片机作为控制芯片，可通过其内置的A/D通道对电压采样信号Us和电流采样信号Is进行采样，以方便通过控制电子电位器实现恒功率控制的功率设定，另一方便根据灯管6的电压数据判断点火是否成功，如果成功，则通过全桥控制驱动电路9控制全桥逆变电路3进行直流/交流工作模式的切换，由此实现灯管6启动时全桥逆变电路3输出直流电压，启动后全桥逆变电路3输出交流方波的切换。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统，它包括直流电源、DC\DC升压电路、全桥逆变电路、点火电路、恒功率控制电路和灯管，所述直流电源提供的电压经DC\DC升压电路进行升压后提供给全桥逆变电路，所述全桥逆变电路向点火电路输出低频方波，所述点火电路产生的高压激发灯管起弧；其特征在于：它还包括单片机控制电路和PWM控制电路，所述单片机控制电路通过电压采样电阻连接DC\DC升压电路的输出端、通过电流采样电阻连接全桥逆变电路的回路输出端，所述电压采样电阻、电流采样电阻和单片机控制电路分别连接恒功率控制电路的输入端，所述恒功率控制电路的输出端通过PWM控制电路连接DC\DC升压电路；
所述单片机控制电路还连接有用于控制全桥逆变电路实现直流/交流工作模式切换的全桥控制驱动电路。
2.如权利要求1所述的一种氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统，其特征在于：所述电压采样电阻包括第一电阻和第二电阻，所述DC\DC升压电路的输出端通过依次串联的第一电阻和第二电阻接地，所述DC\DC升压电路的输出端通过第一电阻连接单片机控制电路和恒功率控制电路。
3.如权利要求1或2所述的一种氙气灯电子镇流器的驱动电路控制系统，其特征在于：所述单片机控制电路包括一ATmega16型单片机。
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