一种智能化hid数字镇流器的制造方法_2

文档序号:9264062阅读:来源:国知局
容C32,电阻R25、R26,无源晶振Y2和Y3,所述电容C29的一端和电容 C30的一端分别接5V电源负极,电容C29的另一端接信号调制与解调芯片U4的晶体振荡器 输入端,电容C30的另一端接信号调制与解调芯片U4的时钟源输入端,所述无源晶振Y2的 两端分别接信号调制与解调芯片U4的的时钟源输入与输出端,所述的电容C31和电解电容 C32相并联,电容C31的一端和电解电容C32的正极接5V电源的正极,电容C31的另一端和 电解电容C32的负极接5V电源的负极,所述信号调制与解调芯片U4的工作电压输入端接 5V电源的正极,所述电容C33的一端和电容C34的一端分别接5V电源的负极,电容C33的 另一端接信号调制与解调芯片U4的晶体振荡器的输入端,电容C34的另一端接信号调制与 解调芯片U4的晶体振荡器的输出端,所述无源晶振Y3的两端分别接信号调制与解调芯片 U4的晶体振荡器的输入端与输出端,所述电容C35的一端接信号调制与解调芯片U4的电源 掉电监测外部输入端,电容C35的另一端接9V电源的负极,所述电阻R24的一端接信号调 制与解调芯片U4的电源掉电监测外部输入端,电阻R24的另一端接9V电源的正极,所述电 阻R26的一端接信号调制与解调芯片U4的电源掉电监测外部输入端,电阻R26的另一端接 接9V电源的负极,所述信号调制与解调芯片U4的上电复位与看门狗复位端接单片机的上 电复位端,信号调制与解调芯片U4的看门狗计数器清零输入端接单片机的通用数据输入/ 输出端,信号调制与解调芯片U4的串行总线时钟输入端接单片机的I2C串行总线时钟信号 端,信号调制与解调芯片U4的串行总线数据输入/输出端接单片机的I2C串行总线数据信 号端,信号调制与解调芯片U4的收发控制输入端接单片机的通用数据输入/输出端,信号 调制与解调芯片U4的数据收发输入/输出端接单片机的通用数据输入/输出端,信号调制 与解调芯片U4的数据同步端接单片机的外部中断0的中断信号输入端,信号调制与解调芯 片U4的电源掉电指示输出端接单片机的外部中断1的中断信号输入端。
[0013] 所述整流电路的输入端设置有EMI滤波电路,所述EMI滤波电路的输入端与电源 相连接,EMI滤波电路的输出端与整流电路的输入端相连接。
[0014] 所述的EMI滤波电路包括电容036、037、038、039、(:40,电阻R27,共模电感L7、L8, 和二极管整流桥T10,所述电容C36的一端、电容C37的一端和共模电感L7的输入端参考 正极分别接电流采样电路的电流输入端参考正极,所述电容C37的另一端、电容C38的一端 和共模电感L7的输入端参考负极相连接,电容C36的另一端、电容C38的另一端分别接地 线接入端PE,所述电容C39的一端、电阻R27的一端和共模电感L7的输出端参考正极分别 接共模电感L8的输入端的参考正极,电容C39的另一端、电阻R27的另一端和共模电感L7 的输出端参考负极分别接共模电感L8的输入端参考负极,所述共模电感L8的输出端参考 正极接二极管整流桥T10的1脚,共模电感L8的输出端参考负极接二极管整流桥T10的2 脚。
[0015] 与现有技术相比较,本发明的有益效果是:
[0016] 本发明包括整流电路、功率因数校正电路、定时调光电路、保护电路、半桥输出电 路、HID光源、启动电路、电压采样电路、电流采样电路、功率计量电路、参数传送电路和单 片机单元,电压采样电路的输入端与电源相连接,电压采样电路输出端分别与功率计量电 路和单片机单元相连接,电流采样电路的输入端与电源相连接,电流采样电路的输出端分 别与功率计量电路和单片机单元相连接,功率计量电路的输出端与单片机单元相连接,参 数传送电路与单片机单元相连接,单片机单元分别与定时调光电路和启动电路相连接;相 比于现有的HID数字镇流器,本发明通过增加高性能单片机单元、高精度电压、电流采集电 路,高准确度功率计量电路,低误码率的参数传送电路,使本HID数字镇流器具备大范围内 定时调光、电参数采集与传送、实时性开关控制等智能化功能,满足了使用需求。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明结构框图。
[0018] 图2是本发明电气原理图。
【具体实施方式】
[0019] 以下结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。
[0020] 参见图1,一种智能化HID数字镇流器,包括整流电路、功率因数校正电路(APFC)、 定时调光电路、保护电路、半桥输出电路、HID光源、启动电路、压采样电路、电流采样电路、 功率计量电路、参数传送电路和单片机单元。其中的整流电路、功率因数校正电路、定时调 光电路、保护电路、半桥输出电路、HID光源和启动电路为现有的HID数字镇流器结构,该 HID数字镇流器高效节能,其中所述整流电路的输入端与电源相连接,整流电路的输出端与 功率因数校正电路的输入端相连接,所述功率因数校正电路的输出端与定时调光电路的输 入端相连接,所述定时调光电路的输出端与半桥输出电路的输入端相连接,所述半桥输出 电路的输出端分别和HID光源及启动电路的输入端相连接,所述启动电路的输出端和HID 光源相连接,同时,半桥输出电路中的电流输出线通过串联电阻后与保护电路的输入端相 连接,所述保护电路的输出端与定时调光电路的控制端相连接。工作时该HID数字镇流器 先通过整流电路整流得到直流脉动电压,该脉动电压经过功率因数校正电路进行电流波形 校正,后经定时调光电路按照定时调光器自身设定的调整时间、调整比例进行调节输出,再 通过半桥输出电路变换成40Khz频率的交流电。在冷HID光源点亮之前,40Khz的交流电通 过启动电路产生3kv~5kv高压,完成冷灯的启动过程(俗称"点火");当HID光源点亮之 后,启动电路自动退出,之后由半桥输出电路为HID光源提供稳定地输出电流。当光源出现 开路、短路,或者半桥输出电路出现故障时,由保护电路产生故障保护信号,使定时调光电 路调整输出比例为零,半桥输出电路停止输出40Khz交流电,确保整个电路的安全。
[0021] 参见图1,所述电压采样电路的输入端与电源相连接,电压采样电路输出端分别与 功率计量电路和单片机单元相连接;电压采样电路与电源输入火线、零线并联后,得到精确 的、合适的采样电压值,一方面输出给功率计量电路做有功功率计算,另一方面送至单片机 单元做电压有效值A/D转换,形成电压有效值bit数据。所述电流采样电路的输入端与电 源相连接,电流采样电路的输出端分别与功率计量电路和单片机单元相连接;电流采样电 路电源输入火线或零线串联后,得到精确的、合适的采样电流值,一方面输出给功率计量电 路做有功功率计算,另一方面送至单片机单元做电流有效值A/D转换,形成电流有效值bit 数据。所述功率计量电路的输出端与单片机单元相连接,功率计量电路接收到电压采样电 路、电流采样电路送来的各自的采样有效值后,经过处理后,以脉冲的形式将有功功率值送 至单片机单元进行有功功率的bit数据转换。所述的参数传送电路与单片机单元相连接, 所述的单片机单元分别与定时调光电路和启动电路相连接;参数传送电路将外部的控制信 号通过处理,送至单片机单元,单片机单元根据控制信号的内容再来控制定时调光电路和 启动电路;同时,单片机单元可以将它所获得的电流、电压、功率等数据传送至参数传送电 路,参数传送电路通过处理以后传送至外部,供用户进一步处理或使用。本发明可实现在设 定的定时时间内完成输出功率设定比例值(0%~100% )的调光控制,可实现在故障情况 下的及时保护;同时,本单片机单元选择爱特梅尔公司的高性能ATmega32L单片机,从而形 成了具备电参数采集、发送、外部控制命令接收等功能的一种智能化HID数字镇流器。
[0022] 参见图2,所述的电压采样电路包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10,电 压采样芯片U1,双二极管Tl、T2,电容Cl、C2、C3、C4、C5和电感Ll、L2 ;所述的电压采样芯 片U1为专用的采样芯片SPT204AD,其是额定输入电流2mA的毫安级精密电流互感器,其额 定输出电流也为2mA,用于将电压转换为电流。所述电阻R4的一端接电压采样芯片U1的电 流输入端,电阻R4的另一端与R3、R2、R1、R8、R7、R6和R5依次串联,电阻R5的另一端接整 流电路的输入侧,所述电压采样芯片U1的电流输出端接整流电路的输入侧,所述的双二极 管T1、T2分别为三端器件,双二极管T1的1脚与T2的1脚相连接,T1的2脚与T2的2脚 相连接,T1的3脚与电感L1的一端相连接,T2的3脚与电感L2的一端相连接,所述的电感 (:1、02工3、(:4和电感11、12构成JT型滤波器,所述的电阻R10和电容C5构成RC低通滤波 器,所述电阻R9的一端分别接电阻R10的一端和电感L1的另一端,电阻R9的另一端分别 接L2的另一端和C5的一端。电压采样芯片U1的匝数比为1:1,电压采样芯片U1取经过过 压保护后的220V交流市电后经输入电阻电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7和R8限流以后,输 入电流约变为约0. 8mA,参见图2,此时电压采样芯片U1的输入电流与输出电流大小相同, 相位相反;电压采样芯片U1输出电流通过双二极管T1把电压钳位到IV左右,起到保护作 用;再经过C1、C2、C3、C4和L1、L2构成n型滤波器滤除电压中的谐波;由于电压采样需要 得到电压采样信号,通过电阻R9将电流信号转换为电压信号,再由电阻R10和电容C5构成 的RC低通滤波器滤除高频成分后电压信号,最后送至
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