汽車HID前照燈高壓啟動電路及控制策略

高壓啟動電路原理分析
在倍壓整流電路中，因變壓器的副邊兩個方向的電流通路都存在，此時flyback部分電路不再是一個反激變換器。在啟動階段，控制程序?qū)θ珮蚰孀冸娐返哪妇€電容C1 的端電壓，也就是后級H 橋的母線電壓進(jìn)行400V 恒壓閉環(huán)。倍壓整流輸出電壓1200V 通過R1和R2對電容Cc充電，Cc 段電壓逐漸升高。如其端電壓能達(dá)到600 V ，放電管擊穿，Cc放電，能量耦合到副邊，產(chǎn)生高壓。如倍壓整流輸出電壓不夠高，則會因R1、R2和R3的分壓，在與Cc并聯(lián)的電阻上的分壓小于 600V ，不能擊穿放電管。即使倍壓整流的電壓足夠高，如果R3 相對于R1+R2 的比例不夠大，也不能產(chǎn)生600V的擊穿電壓。

一旦Cc 的端電壓使放電管擊穿，將Cc中的能量轉(zhuǎn)移到高壓變壓器的副邊，在燈端產(chǎn)生高壓，其電壓值由變壓器副邊的電感和電容、燈狀態(tài)及壓敏電阻和線路電阻所構(gòu)成回路的時間常數(shù)決定。

啟動階段的控制
為了可靠實現(xiàn)啟動，控制器通過400 V恒壓閉環(huán)控制為Cc和電流接續(xù)電容快速充電，此電壓如選得太低可造成啟動緩慢，或啟動后電路的能量不夠，啟動則失敗。為了避免單側(cè)電極過度燒損，必須避免每次都從單側(cè)電極打火。程序中設(shè)定了一段啟動方向隨機選擇子程序。

在電壓閉環(huán)控制的同時，程序不斷檢測電流，一旦電流達(dá)到設(shè)定值就確認(rèn)啟動成功，進(jìn)入維弧預(yù)熱子程序(Warm-up) 階段。此階段時間為tpre，主要任務(wù)是維弧預(yù)熱，為防止直流點燈造成單側(cè)電極過度燒損及高頻交流下過零點熄弧，本文采用了一種電流積分的方式實現(xiàn)低頻交流方波。電流積分須滿足： ，在Warm-up 期間，每次中斷發(fā)生后將電流取樣值加和，一旦加和達(dá)到設(shè)定值，將加和清零并翻轉(zhuǎn)逆變橋切換到下一半波。重復(fù)上述過程，直到半波結(jié)束，進(jìn)入功率遞減過渡階段。這樣控制的優(yōu)點是：可自動識別點燈溫度，為后續(xù)控制提供初始依據(jù)。

圖4 試驗采用的高壓啟動電路