集成控制型HID氙气灯电子镇流器技术的研究

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随着汽车工业的飞速发展,人们对汽车前照明灯的需求和要求都在不断提高。高强度氙气放电灯(High Intensity Xenon Discharge Lamp--简称HID氙气灯)虽然与传统汽车卤素灯相比有着更加优良的照明特性,但目前仅适用于高档轿车的前照明系统中。这主要是因为HID氙气灯有其复杂的启动特性和时序控制要求导致与其配套的镇流器)下发难度大、成本高,因此不能得到普及应用。目前已研究出来的HID灯镇流器大多是基于模拟控制类型的,其结构复杂、控制分散,硬件损耗大、易受干扰、效率不高以及存在的参数温度漂移等缺陷都影响了灯的使用寿命且增加了硬件成本,从而制约了高性能HID氙气灯的发展应用。   针对上述问题,本文设计了一种基于集成控制的新型35W车用HID氙气灯电子镇流器。系统方案选用TI公司的UCC3305芯片集成控制型HID电子镇流器。它把对DC/DC及DC/AC的分散控制进行了集成简化,用UCC3305集成控制HID从点火到稳态阶段灯电流和电压的变化。整个设计省去了对微控器的额外编程,并优化了系统。   论文首先从微观特性上阐述了高强度气体放电灯的放电原理和发光特点,并就车用HID灯电子镇流器的拓扑结构、声谐振问题、恒功率控制及启动电路等关键技术进行了详细的研究。然后对镇流器硬件电路进行了具体设计包括主电路参数、控制电路、点火电路、采样电路等模块。接着从系统的主程序、启动控制、恒功率算法上讲述了系统的软件优化设计过程,配合硬件使得系统更加高效地实现了复杂的时序控制。同时还从软硬件两方面对系统的EMC技术进行了研究设计,提高了系统的稳定性。   最后给出了样品的测试波形和实验数据分析。实验结果表明镇流器系统可靠性能好,无声谐振现象。灯的稳态输出电压Vout:86.72V,电流Iout:422mA,输出功率Pout:35.6W,效率η达到80.1%。
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