专利名称：全数字式hid安定器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域，涉及一种汽车全数字式HID安定器。
背景技术：
HID安定器是国内首创的汽车HID灯(High htensity Discharge-高密度气体放电灯)新一代安定器，HID灯俗称氙气大灯，它被称为“21世纪的照明革命”，是依据电弧放电原理，燃烧灯泡内的氙气来发光，取代传统的钨丝燃烧发光，它是以点燃两电极间的电弧发光。HID名源自於高压放电，由于内部多充填氙气，HID灯也被称作氙气灯，现有的数字HID安定器基本上采用UCC2305作为HID灯控制器，其采样频率较低， 控制精度低(> 士3W)，输出功率不稳定会严重影响灯管发光的稳定性。
发明内容本实用新型针对现有安定器输出功率不稳定及电路繁复的不足，提供了一种全数字式HID安定器，宽电压输入，电路简洁，可靠性高。本实用新型的技术方案是一种全数字式HID安定器，由EMI滤波电路，极性反接保护电路，MCU控制器芯片，DC/DC变换电路，采样电路，DC/AC变换电路，高压电路组成，其特征是所述EMI滤波电路串联接于电源输入端信号，外接市电；输入电源信号串联DC/DC变换电路，DC/DC变换电路通过变压器L5进行升压转换，得到高压并接入高压电路；极性反接保护电路串联接于电源输入信号端，电源VCC通过Rl提供MOS管Ql栅极的门限电压；DC/ AC变换电路经过OUTl A、0UT2 B与高压输出均接入高压电路，同时通过SW94M芯片的转换产生PWM信号，输入到采样电路；采样电路的输出到SW9454，SW94M内部集成PWM控制电路。其中采样电路由运算放大器U4及三极管Q2串联组成，完成对输入电压，输出电压，输出电流的采样。其中高压电路由电感L8、L9，电阻R23，电容C10，变压器L7组成，其中电感L8、L9， 电阻R23，电容ClO串联，并串入变压器L7。其中极性反接电路由MOS管Ql和Rl组成，Rl串联MOS管Ql栅极，Ql漏极接地。其中EMI滤波电路由电容C2、C3、C4和电感L6组成，其中电容C2，C3和C4分别和电感L6并联。其中DC/DC变换电路由电阻R13串联MOS管Q3栅极，电阻R14，R15，R16，R17并联后串接入MOS管Q3漏极，Q3源极串联变压器L5输入端，变压器L5输出端并联二极管D2。其中DC/AC变换电路由MOS管Q4、Q5、Q6、Q7连接成H型全桥电路，Ul第7、第5 管脚串联接入MOS管Q4、Q5栅极提供驱动电压，U2第7、第4管脚串联接入MOS管Q6、Q7栅极提供驱动电压，C17、C19和R31串联，C18、C20和R31串联。本实用新型的积极效果在于本实用新型支持9-16V宽输入电压，低至6V启动电压供电系统，具有过压短路，过压过流等多种保护功能；具有完善的恒功率设计，输出功率误差小，仅为士0.5W，随温度，适度，震动等外部条件变化的影响小；体积小巧易于安装， 达到良好的使用效果。本实用新型以SW94M作为MCU，MCU内部集成了 PWM控制电路及保护电路，冷热灯检测判别电路，极大的减少了电子元器件的使用数量，提高了灯管的可靠性。同时，缩小了整体体积，使得超薄型安定器成为可能。
图1是本实用新型全数字式HID安定器的硬件原理框图。图2是EMI滤波电路图。图3是极性反接保护电路图。图4是DC/DC变化电路图。图5是采样电路图。图6是DC/AC变换电路图。图7是高压电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的全数字式HID安定器由EMI滤波电路，极性反接保护电路，MCU控制器芯片，DC/DC变换电路，采样电路，DC/AC变换电路，高压电路组成。输入电源信号串联DC/DC变换电路，DC/DC变换电路通过变压器L5进行升压转换，得到高压并接入高压电路；DC/AC变换电路主要由MOS管Q4，Q5，Q6，Q7通过H型连接，成为H型全桥电路从而实现对交流信号的在转换变成直流信号，经过0UT1A、0UT2B与高压输出均接入高压电路。同时通过SW94M芯片的转换产生PWM信号，输入到采样电路，采样电路由运算放大器U4及三极管Q2串联组成，完成对输入电压，输出电压，输出电流的采样；采样电路的输出到SW9454，SW9454内部集成PWM控制电路，对输入进行采样值加以算法运算，从而调整DC/ DC变换电路升压部分的开关管的占空比，从而实现恒功率控制；0UT1A、0UT2B与高压输出均接入高压电路，通过与电感L8，L9，电阻R23，电容ClO的串联。并串入变压器L7，转换成高压包从而接入负载，使负载氙气灯正常工作。SW94M内部集成保护电路，当电压过高或过低时，会使内部PWM控制电路输出为0，进而导致DC/DC变换电路中的MOS管Q3截止，从而切断电源，提供欠压过压保护；当负载短路时，同样反馈到MCU电路处，使得后续DC/DC变换电路中的MOS管Q3截止，提供短路保护。所述EMI滤波电路串接于电源输入端信号，EMI滤波电路外接市电，将来自电网的外来射频干扰和电磁干扰滤除，同时防止安定器电路产生的射频干扰和电磁干扰进入电网，起双向隔离作用。电容C2作为蓄能电池，提供一个充放电回路；EMI滤波器L6可以消除纹波电流，C3和C4并联。泳衣去除高频噪声，电感Ll的作用是隔离交流成分，降低电磁干扰。所述防反接保护电路串接于电源输入信号端，电源VCC通过Rl提供MOS管Ql栅极的门限电压，串联Rl起限流作用电源正常输入时，MOS管导通，电路形成回路，正常工作 电源反接时，MOS管的漏极电压远大于源极，MOS管截止，起到保护作用。
权利要求1.一种全数字式HID安定器，由EMI滤波电路，极性反接保护电路，MCU控制器芯片， DC/DC变换电路，采样电路，DC/AC变换电路，高压电路组成，其特征是所述EMI滤波电路串接于电源信号输入端，外接市电；电源信号输入端串联DC/DC变换电路，DC/DC变换电路通过变压器L5进行升压转换，得到高压并接入高压电路；极性反接保护电路串接于电源输入信号端，电源VCC通过电阻Rl提供MOS管Ql栅极的门限电压；DC/AC变换电路经过输出端口 OUTl A和0UT2 B与高压输出均接入高压电路，同时通过SW94M芯片的转换产生P丽信号，输入到采样电路；采样电路的输出到SW9454，SW9454内部集成PWM控制电路。
2.如权利要求1所述的全数字式HID安定器，其特征是所述采样电路由运算放大器U4 及三极管Q2串联组成，完成对输入电压，输出电压，输出电流的采样。
3.如权利要求1所述的全数字式HID安定器，其特征是所述高压电路由电感L8、L9，电阻R23，电容C10，变压器L7组成，其中电感L8、L9，电阻R23，电容ClO串联，并串入变压器 L7。
4.如权利要求1所述的全数字式HID安定器，其特征是所述极性反接电路由MOS管Ql 和电阻Rl组成，电阻Rl串联MOS管Ql栅极，MOS管Ql漏极接地。
5.如权利要求1所述的全数字式HID安定器，其特征是所述EMI滤波电路由电容C2、 C3、C4和电感L6组成，其中电容C2，C3和C4分别和电感L6并联。
6.如权利要求1所述的全数字式HID安定器，其特征是所述DC/DC变换电路由电阻R13 串联MOS管Q3栅极，电阻R14，R15，R16，R17并联后串接入MOS管Q3漏极，MOS管Q3源极串联变压器L5输入端，变压器L5输出端并联二极管D2。
7.如权利要求1所述的全数字式HID安定器，其特征是所述DC/AC变换电路由MOS管 Q4、Q5、Q6、Q7连接成H型全桥电路，Ul第7、第5管脚串联接入MOS管Q4、Q5栅极提供驱动电压，U2第7、第4管脚串联接入MOS管Q6、Q7栅极提供驱动电压，电容C17、C19和电阻 R31串联，电容C18、C20和电阻R31串联。
专利摘要本实用新型提供一种全数字式HID安定器，由EMI滤波电路，极性反接保护电路，MCU控制器芯片，DC/DC变换电路，采样电路，DC/AC变换电路，高压电路组成，所述DC/DC变换电路通过变压器L5进行升压转换，得到高压并接入高压电路；DC/AC变换电路经过OUT1A、OUT2B与高压输出均接入高压电路，同时通过SW9454芯片的转换产生PWM信号，输入到采样电路；采样电路的输出到SW9454，SW9454内部集成PWM控制电路。本实用新型具有双输入过压保护及输出过流过压短路保护，针对不同灯管电压的恒功率输出控制，输出功率控制精度达到小于±0.5W，高环路响应速度在输入电压变化和灯晃动时，几乎观测不到HID灯功率的抖动，保证了灯管亮度的稳定，达到了优良的使用效果。
文档编号H05B41/292GK201967230SQ20112000554
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者罗义, 谢祚荃 申请人:西安芯派电子科技有限公司