汽车HID电子镇流器中逆变电路设计与分析

另外需注意的是，桥臂上下两个开关管的驱动电路中主晶体管的端电压uebVQx的波形差别非常大．这是因为自举驱动电路的控制电源与全桥母线电源是串联的。对于上部开关管而言，当产生开通驱动信号时，控制电源与桥臂中点之间的电压为Ucc，此时主晶体管两端的压降可表示为：

这是一个较低的电压。在VT1关断期间，由于VT1的源极也即桥臂中点的电位等于全桥母线电源地．则此时VQ1两端的电压降为：

对于下部开关管而言，产生关断驱动信号期间，端电压也满足式(13)，但在产生开通驱动信号期间，由于下管的源极始终是母线电源地，所以此时VQ1的端电压可表示为：

由此可见，相对于式(13)来说，式(14)和式(15)所代表的电压均为较高电压。由此可知，下管驱动电路中主晶体管的工作条件较为恶劣，所以必须限制流过的电流．并降低功耗，同时选择额定功率较大的晶体管。

　　图4示出根据图3电路，采用Spice4软件仿真得到的母线电压为单相全波整流滤波电压时上、下部驱动电路中主晶体管VQ1的端电压uceVQ1和上、下部VT1的栅源极驱动电压ugeVT1波形。可见，母线电压波形主要降落在主晶体管上。在驱动波形上体现不出来。仿真结果与分析结果完全吻合。

综上所述，该电路中的电阻值需仔细设计。设计原则是：①在开通驱动期间．流过栅源之间的电阻R1和主晶体管的电流要满足电流与R1的乘积，并符合驱动要求，而且应尽量小，以降低晶体管的功耗：②驱动电流要合适。

4 试验验证

　　图5a示出设计的电子镇流器在稳定工作期间，逆变电路的灯电压ulamp和灯电流ilamp实测波形。由图可见，设计的自举驱动电路完全能满足全桥驱动的需要。图5b示出电子镇流器在启动和预热期伺逆变电路的ulamp实测波形。由图可见，自举驱动电路不仅能满足在启动期间使某一对角主开关管始终导通．另一对角主开关管始终关断的控制要求，而且在预热维弧阶段，还能满足自适应相对更加低频的要求。

5 结 论

　　对HID前照灯电子镇流器采用后级逆变电路的自举驱动电路进行了定量分析：提出了电路设计和元器件选取原则；给出了仿真结果和实验波形。实验证明．所采用的自举驱动电路能够很好地完成电子镇流器的工作要求。设计的逆变电路用自举驱动电路可以满足启动阶段频率的灵活调节。