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一种汽车用金卤灯的快速点亮电路

时间:05-27 来源:EDN China 点击:

动脉冲来进行开关工作的,当S1在控制脉冲作用下导通时,电感L1就储能,当S1截止时,电感L1就释放能量,从而提升了DC电压。

  (2)DC电压提升电路②的输出电压检测电路11

  电路11通过分压电阻R1和R2检测出电路②的输出电压作为采样信号送入误差运算放大器N1的同相输入端,而将预置参考电压信号V1送入N1的反相输入端进行比较,N1输出的误差信号用以控制PWM电路,调节电路②的输出电压。

  (3)DC电压提升电路②的输出电流检测电路15

  电路15通过R3检测出的输出电流信号(电压值),经运算放大器N2放大后,再经R11送入误差运算放大器N3的同相输入端;而将预置参考电流信号(电压值)V2经缓冲运算放大器N4放大后,再经R16送入N3的反相输入端进行比较,N3的输出误差放大信号用以控制PWM电路,以调节电压提升电路② 的输出电流。

  (4)电源电压降落检测电路⑨

  电路⑨依据来自电源E的采样电压(端子B)的减少量作为采样信号送入缓冲运算放大器N5的同相输入端,经N5放大后再经D4、R19送入N4同相输入端,经放大后再经R16送入N3的反向输入端,其作用同前所述,只是N5的输出使V2被箝位,其结果是用比额定功率小的控制来驱动金卤灯的工作。

  (5)定时电路⑥

  电路⑥是按照点亮的灯被熄灭的时间长短来保证跃变到恒功率控制状态。该定时电路是由晶体管V1和RC时间常数电路构成的。其工作原理见3.1条所述。

  (6)PWM电路14

  电路14由比较器N6,缓冲放大器N7和振荡器OSC构成。N6将其输入电压(N1及N3的输出电压信号)同来自振荡器OSC的锯齿电压进行比较后送入N7,经N7产生控制脉冲PS,其占空比是由其输入电压决定的。PWM电路产生的控制脉冲PS经栅极驱动电路⑤去控制电路②的输出电压幅值。

  (7)低压关灯电路12

  电路12具体可参见图4。该电路由电阻R23稳压管D7和比较器N8等组成。由图4可知N8的反相输入端通过电阻R26接在电阻R24和R25之间,N8的同相输入端接在分压电阻R27和R28之间。N8的输出送到切断电源继电器电路①中,控制继电器的合、分。其工作原理见3.3条所述。

  (8)DC/AC高频变换电路③

  电路③具体线路见图5(a)。它是用两只场效应晶体管S2、S3组成的推挽电路,把输入的DC电压变换成高频正弦电压。

  图中R31、R32作为输出电流检测电阻,电容C4、C5、稳压二极管D8和D9的作用是抑制浪涌电压。恒流二极管D10和D11对S2和S3产生恒定的偏置电压,控制开关晶体管的定时工作。以此来减小开关损耗。


图3图2中方框的进一步说明

图4低压关灯电路原理


(a)电路原理图(b)电路工作波形

图5DC/AC高频变换电路


图6金卤灯点亮电路④和点亮起动电路⑦

  S2、S3的控制电压是由反馈绕组T2-3提供的。这样,所产生的正弦电压经次级绕组T2-2输出。图5(b)为该高频变换电路工作时的部分电压波形:上半部分为输入电压Vin和扼流圈L2的电压VL2;下半部分有两种电压,一种是用虚线表示的,为S2或S3的偏置电位VB,另一种是S2或S3的栅极电压VG。

  加到S2及S3上的偏压VB是取自扼流圈L2之后,S2、S3导通时VL2的波形是全波整流波形,因此,偏置电位VB波形的波谷就对应于电压VL2 的波谷。这样该偏置电位VB的短暂降落,使S2或S3变成截止状态,阻止了因输入电压Vin的变化导致S2、S3都处于导通状态的情况,从而保证了 DC/AC变换的稳定运行。

  (9)灯的点亮起动电路⑦及点亮电路④

  图6上部分为点亮电路④,下部分为点亮起动电路⑦,其工作过程如下:

  当开关K刚合上,金卤灯尚未点亮前,电路⑦中的电容C1的端电压是零,晶体管V2截止。因此,晶闸管SCR2处于导通状态。于是,电路④中的电容 C9就被电路③的输出电压逐渐充电。电容C9的端电压由D12、R33、R34构成的电路来检测。当电容C9上的端电压上升到使稳压管D12导通时,晶闸管SCR1被触发导通,电容C9就通过升压变压器T1的初级绕组T1-1放电,并在次级绕组T1-2中感应出高压脉冲叠加在电路③输出的高频正弦电压上,这种合成的高压加到金卤灯H的电极H1及H2上,使金卤灯点亮,接着灯电流给C1充电到预定电平,使晶体管V2导通,使SCR2关断,C9充电中断,从而就终止了点亮起动脉冲的产生。

(10)异常状态检测电路⑩

  电路⑩对于诸如金卤灯H正常老化,寿命到期,不能发光,或电路③输出级开路等异常状态均可检测出。并将此异常状态信号送到电路①,使继电器触点Ja断开,并人为地把灯开关K暂时关断,待故障排除后,把电源开关合上,再起动工作。


图7系统在三种不同起动状态下主要点的工作曲线

  (a)DC电压提升电路输出电压VO与时间的关系曲线

  (b)DC电压提升电路输出电流IO与时间的关系曲线

(c)金卤灯管电流IL与时间的关

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