专利名称：随机启动hid灯的方法及其控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种随机启动HID灯的方法及其控制装置，属于电子应用领域。
背景技术：
高压气体放电灯(HID灯)具有体积小、光谱好、发光效率高、使 用寿命长等优良电 光源性能，已成为道路、车站、码头及其它公共场所照明的主要光源。目前与其配套的镇流 器绝大部分都是性能不佳的大功率电感镇流器，这种镇流器没有恒功率控制，效率低，功率 因数低，在开灯瞬间浪涌电流很大，因没有随机点亮功能，因此一台箱变变压器只能控制40 只电感镇流器；目前的HID电子镇流器在启动时，也没有随机点亮灯的功能，虽然，HID灯 启动时的浪涌电流比电感镇流器小得多，但在开启的瞬间也存在干扰信号，而这种干扰同 时出现时，将造成部分电子镇流器不能正常启动，为了克服这一缺点，本发明将随机数的原 理，应用于电子镇流器的单片机控制系统中，利用单片机系统时钟芯片在每次读取时间的 不确定性的原理，用于电子镇流器的启动过程中，从而在不增加线路控制的硬件成本的情 况下，不仅保证了每盏HID灯的可靠启动，也延长了 HID灯和相应控制装置的寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种随机启动HID灯的方法，利用单片机产生真正的随机 数，随机控制HID电子镇流器的有源功率因数校正电路和扫频电路的开启时间，使同一线 路上HID灯在几秒内随机点亮，同时，以单片机为核心，优化组装滤波抗干扰、功率因数校 正、扫频恒功率、自动调光、各种保护功能于一体。该实现控制装置具有自身微功耗，低成 本，控制精确可靠，长寿命的优异功能。以下是实现本发明目的具体技术方案一种随机启动HID灯的方法，其特征在于该方法包括以下步骤①.接通市电电源，通过EMI滤波器和整流电路给单片机上电；②.单片机上电完成初始化后，单片机读取时钟芯片分、秒和百分之一秒数据，作 为产生随机数的种子，并以此进行随机数运算，产生真正的随机数，使单片机产生0. 5秒 2秒时间间隔；③.单片机在经上述随机延时间隔后，通过单片机的I/O的电位变化，启动有源功 率因数校正电路(APFC)工作；④.有源功率因数校正电路(APFC)工作后1秒内向单片机传回工作状态；⑤.单片机根据有源功率因数校正因子的数据，再读取时钟芯片分、秒和百分之 一秒数据，作为产生随机数的种子，并以此进行随机数运算，产生真正的随机数，使单片机 产生0. 5秒 2秒时间间隔的延时，启动扫频电路、PWM控制电路和半桥输出电路；⑥.单片机根据输入电压电流数据和HID灯电压电流数据进入正常控制程序，保 证镇流器恒功率、智能调光；处理各种异常事件，保证镇流器的运行可靠。一种实施权利要求1的方法的控制装置，由EMI滤波器、整流电路、有源功率因数校正电路(APFC)、PWM控制电路、半桥输出电路、输入输出电压与电流采样电路以及单片机 组成。本发明与现有技术相比具有以下积极效果第一，本发明首先将真随机数概念引入到HID的单片机控制装置中，为HID灯控制装置的大规模使用创造了有利条件；第二，本发明在随机启动的前提下，使单片机更好地集成其他相关电路，从而使控 制装置的控制更准确可靠。实验表明，节能指标比电子镇流器更优异。本发明样品经国家 电光源质量监督检验中心检验，该控制装置的能效因数已达到0. 243(400W)，功率因数达到 99%。第三，由于随机启动的实施，大幅度延长了电子镇流器的使用寿命，使得大规模替 代电感镇流器成为可能，从而可以实现最大节能和节约铜材。
图1是单片机产生随机数后控制PFC电路线路2是单片机控制扫频电路线路3是单片机控制程序示意4是控制装置结构图
具体实施例方式
结合附图对本发明技术方案作进一步说明。 当HID灯控制装置上电后，通过EMI滤波器和整流电路给单片机供电，单片机上电 完成初始化后读取内置时钟芯片分、秒和百分之一秒数据，作为产生随机数的种子，并以此 进行随机数运算，产生真正的随机数，使单片机产生0. 5秒 2秒时间间隔，通过单片机的 I/O的电位变化，使单片机的OVP引脚置高电位，因PFC电路中的MC33262芯片的DRV_0弓丨 脚与单片机的OVP引脚相连，因此此时DRV_0引脚为高电位，启动PFC电路工作(如图1所 示)，单片机的电子镇流器PFC工作正常后，就可对电子镇流器实行扫频点火，扫频点火是 对控制SG3525芯片的SVDN引脚实现的。如附图2所示，SG3525芯片的SVDN与单片机的 OP引脚相连，当OP引脚输出高电平时，通过三极管置SVDN为低电平，从而使SG3525芯片工 作，进行扫频点火，实现高压钠灯的点亮，单片机程序控制示意图如图3所示，控制装置的 结构示意图如图4所示。
权利要求
一种随机启动HID灯的方法，其特征在于该方法包括以下步骤①.接通市电电源，通过EMI滤波器和整流电路给单片机上电；②.单片机上电完成初始化后，单片机读取时钟芯片分、秒和百分之一秒数据，作为产生随机数的种子，并以此进行随机数运算，产生真正的随机数，使单片机产生0.5秒～2秒时间间隔；③.单片机在经上述随机延时间隔后，通过单片机的I/O的电位变化，启动有源功率因数校正电路(APFC)工作；④.有源功率因数校正电路(APFC)工作后1秒内向单片机传回工作状态；⑤.单片机根据有源功率因数校正因子的数据，再读取时钟芯片分、秒和百分之一秒数据，作为产生随机数的种子，并以此进行随机数运算，产生真正的随机数，使单片机产生0.5秒～2秒时间间隔的延时，启动扫频电路、PWM控制电路和半桥输出电路；⑥.单片机根据输入电压电流数据和HID灯电压电流数据进入正常控制程序，保证镇流器恒功率、智能调光；处理各种异常事件，保证镇流器的运行可靠。
2.一种实施权利要求1的方法的控制装置，由EMI滤波器、整流电路、有源功率因数校 正电路(APFC)、PWM控制电路、半桥输出电路、输入输出电压与电流采样电路以及单片机组 成。
全文摘要
本发明提供了一种随机启动HID灯的方法及其控制装置，利用单片机内置时钟产生的随机数种子，产生真正的随机数，以此控制同一线路的HID灯的随机启动，从而大幅度提高了现有电子镇流器的可靠性和使用寿命，为其大规模替代电感镇流器创造了有利条件。
文档编号H05B41/36GK101815398SQ20091000918
公开日2010年8月25日 申请日期2009年2月23日 优先权日2009年2月23日
发明者孟武, 骆亿生 申请人:北京核杭新技术研究所