Novel Design of HID Lamp Electronic Ballast for Automotive Systems

This paper presents a high intensity discharge（HID） lamp for automotive illumination. A novel type of ballast for HID is proposed without an acoustic resonance. The system consists of high frequency DC/DC converter,DC/AC inverter（SLA2403M）, high voltage igniter and a microcontroller unit（MCU）. The proposed ballast controls the complex start-up process and constant power process by programming on the rnicrocontroller. It is verified that experimental results agree well with the calculated ones. The ballast features such functions as failure protection, line under-voltage, line over-voltage, output short circuit and disconnection protections.

HID灯电子镇流器有源功率因数校正电路设计

分析了高强度气体放电灯用电子镇流器有源功率因数校正电路的基本原理,讨论了实际应用问题。从最小开关频率和最高输入电压关系出发,对有源功率因数校正电路参数进行改进设计和计算,以满足设计和使用可靠性要求。进行了批量生产,测试了电路的技术指标,在供电电压波动频繁的油田现场稳定运行3年的结果表明,改进设计提高了电子镇流器的使用寿命和可靠性。

基于HID灯的电子镇流器控制技术综述

小型化、数字化、高效化和绿色化是镇流器发展方向,这对其控制技术提出了更高要求。在分析HID灯启动特性的基础上,归纳了点灯各阶段的基本控制方法。在对国内外研究成果系统化的基础上,分别从不同控制技术的工作原理、实现方法、性能指标等多方面进行了分析,为HID灯电子镇流器控制技术的研究和应用提供参考。

一种HID灯启动电路的设计方案

通过分析HID灯电子镇流器的工作原理,研究了HID灯电子镇流器的灯启动技术,并给出了灯启动电路的一种实现方案并通过实验证实可以实现安全启动。

新型小功率HID灯用的低频方波电子镇流器

提出了一种适用于小功率高强度气体放电灯的电子镇流器。它由一个单级功率因数变流器和一个低频逆变器结合而成,采用了恒功率控制,使得灯功率基本保持恒定,通过采用低频方波点灯的方法有效地克服了声谐振的发生,并通过对一个70W 金卤灯的实验证明了该方案的可行性。

基于平均电流控制的恒功率控制电路设计

为解决HID灯的老化及灯的伏安特性变化引起的功率漂移问题,基于Buck降压变换器的平均电流控制模式,设计并制作了一款具有恒功率控制能力的数字控制电子镇流器驱动电路,包含两个控制环路:内电流环路用于维持稳定驱动,外功率环路用于维持灯在其使用期间的功率恒定,并根据Buck降压变换器DCM模式下的小信号模型,以PI算法作为数字补偿器,完成补偿环路设计,保证电路输出稳定性。为抑制声共振,该电路结构采用三级式结构的电子镇流器,以低频方波驱动。设计和测试结果表明,该电子镇流器驱动电路可实现450 W的恒功率控制,误差值小于3%。该电子镇流器驱动电路结构简单,可靠性高,可适用于450 W HID灯驱动。

汽车HID前灯电子镇流器的智能控制方法

汽车高强度气体放电(HID)前照灯的启动需要经过6个不同的阶段,每个阶段都呈现出不同的特性,需要不同的控制策略。采用双频逆变器驱动的简洁点火电路,提出一种适用于HID灯负载特性与控制规律的分段智能控制方法,将启动阶段的恒压控制模式和功率控制模式改进为恒流控制模式,给出了电流环闭环控制系统和电流误差补偿器的详细设计,给出了时序逻辑和软件控制流程。实验结果证明,所提出的智能控制方案具有电路简单、控制灵活、灯平稳启动和无声共振等优点。

DALI协议在HID灯电子镇流器调光中的应用

采用DALI协议可以实现通过计算机网络对HID灯电子镇流器的调光控制。本文介绍了DALI调光系统的设计方案,并且给出了调光实验波形。实验结果表明系统工作正常,结构简单可靠。

HID灯恒功率数字控制的研究

分析了HID灯的启动特性和运行工作特点。传统恒功率控制技术作为一种开关电源控制方法,根据实现方式的不同可以分为模拟和数字两种方式。详细分析了全桥变换器中电感、电容参数值的选择方法,通过仿真分析可知,电感参数值不能选过大,而电容参数值不能选过小,通过仿真确定了参数值的大小。对HID灯进行了数字恒功率控制,其控制思想是当灯点火成功正常运行后,检测负载电压值和电流值,通过调理电路后送给DSP运算电路并计算其功率,再与参考功率进行PI控制,并输出控制信号,然后通过调节开关管驱动信号的占空比实现对输出功率的控制。通过理论分析、仿真和实验结果表明验证了该方法的可行性。

HID灯用低频方波电子镇流器数字控制策略研究

基于HID灯动态特性分析,提出一种适用于HID灯负载特性的控制规律,采用分段控制的积分分离式控制方法实现电子镇流器与HID灯动态特性的配合,给出了相应的控制策略。研究一种半桥低频方波HID灯电子镇流器,通过使HID灯与半桥开关管源极相连接,使灯电压和灯电流采样电路和半桥驱动电路共地,控制电路简单易于实现。实验结果证明,所提出的方案具有电路简单、控制灵活、灯平稳启动、恒功率输出和无声共振等优点。

一种新型车载HID灯电子镇流器准谐振拓扑研究

针对传统车载HID灯电子镇流器工作效率低的问题,提出并研究了一种新型车载HID灯电子镇流器准谐振拓扑。与传统车载HID灯电子镇流器拓扑相比,该新型车载HID灯电子镇流器准谐振拓扑的开关管工作于零电压导通(Zero Voltage switching,ZVS)状态,二极管工作于零电流关断(Zero Current switching,ZCS)状态,实现了高效率功率变换。同时,该新型车载HID灯电子镇流器准谐振拓扑能够快速响应负载变化,简化了DC-DC变换器设计。详细分析了这种新型车载HID灯电子镇流器准谐振拓扑的工作原理及关键参数的设计原则,最后通过实验验证了理论分析的正确性。

HID灯及其电子镇流器

该文介绍了高强度气体放电(HID)灯的各项性能指标与应用领域,并重点对其配套用电子镇流器的结构、原理,以及对比磁回路式镇流器所具备的特点予以阐述。

具有防声共振技术的HID灯电子镇流器设计

目前国外有不少公司都在研制高强度放电(HID)灯电子镇流器,但普遍存在的问题是可靠性差、易损坏、成本高。虽然HID灯电子镇流器节能效果显著,但推广应用不够。研究了主电路产生70 W功率的高频信号以点燃HID灯,以及声共振抑制电路。重点解决的关键问题是利用L6562专用集成电路研制有源功率因数校正电路及抑制声共振电路。

数模双环路HID安定器的设计

HID氙气灯必须工作在恒定功率条件下,通常采用功率误差检测环路来实现。在分析了35 W车用HID氙气灯工作特性和市场上HID氙气灯安定器设计特点的基础上,提出了一种新颖的HID安定器的设计方案,其特点是同时采用了数字和模拟两个功率误差检测环路。实验表明,采用以此结构设计的安定器既保证了很好的瞬态特性,又保证了进入稳态后输出功率的稳定性。

HID灯电子镇流器点火控制的研究

分析了HID灯的启动特性和点火电路电压的工作特点。由于传统点火电路中转折二极管的工作特性一旦发生变化,HID灯将不能被点亮。针对这一问题,提出了用Boost电路代替传统的点火电路,理论分析可知该点火电路能为HID灯提供高压点火电压,仿真分析可知,全桥逆变直流电压在50 V到570 V的范围,该Boost点火电路电压能从3kV升压到40 kV,实验结果表明,提出的点火电路比传统的点火电路能实时提供点火电压,可靠性高,控制和调试简单,解决了传统点火电路中由于器件和灯管老化造成的使用寿命短、启动和点火高压难等问题。

HID灯的Pspice模型研究

介绍了HID灯的各种Pspice模型,重点分析了多参数模型、HID灯电极模型、等效电导模型,分别阐述了它们的基本原理,比较了优缺点,通过计算机对不同频率情况下的HID模型进行仿真,给出输出电压、电流的仿真结果,得出了不同模型的适用范围,为不同功率、不同频率的HID电子镇流器设计提供理论指导.

HID气体灯电子镇流器的技术分析

介绍了荧光灯和HID气体灯电子镇流器的差异;分析了解决HID气体灯声共振问题的不同方法的特点,重点对低频方波电子镇流器进行介绍;最后介绍了HID气体灯电子镇流器的市场现状并对其发展做出展望。

HID灯电极温度特性仿真与优化设计

高强度气体放电(HID)灯电极温度特性对其寿命有显著的影响,在分析HID灯物理过程和典型结构的基础上,建立了HID灯物理模型,对HID灯电极温度分布进行了仿真。与实验测量的温度特性进行对比验证了该模型的正确性,更重要的是得到了电极结构与温度分布的关系。电极的温度随电极长度的增加而升高,而随电极半径的增大而降低。电极半径为0.3 mm,电极长度为20 mm时,电极上的温度分布较合理。研究成果对HID灯长期稳定运行具有较高的参考价值。

HID电子镇流器在船用高压钠灯中的应用

船舶照明包括船用防爆强光灯、防爆泛光灯、航行灯、室内、机舱照明、应急照明等等,按2004年底的国内水上运输船舶的拥有量21.1万艘,来计算船舶的照明耗电量将是一个巨大的数字,如何在使用、设计、改造中节约船舶照明的能耗,将是我国推广绿色照明的一个重要组成部分。高压钠灯是HID灯的一种,高压钠灯使用时发出金白色光,它具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点。广泛应用于船舶、码头、船坞、道路、高速公路、机场。镇流器是气体放电灯工作时必不可缺的配套附件,因此合理设计配套HID灯用的电器附件是非常重要的,本文主要讨论电子镇流器的节能效应和发展趋势。

HID灯和电子镇流器间的接口设计及镇流器可靠性研究

HID电光源在不断发展中,发展目标是追求更高的光效、更大的显色指数、更高的流明维持率和更长的使用寿命,而设计良好的电子镇流器可以帮助HID电光源朝这个目标不断迈进。在设计阶段,评估HID电子镇流器性能好坏的指标有许多,其中两点尤其关键,分别是同HID电光源的匹配性(LDI),和镇流器自身的可靠性。本文将首先简单介绍HID电光源的发展,然后根据HID灯的工作特性,列出主要的LDI指标要求,再探讨如何在HID电子镇流器中来实现这些LDI指标和提高自身的可靠性。最后介绍电子镇流器同HID灯接口性能的测试方法。