全数字安定器方案解决HID设计挑战

图3：LED与HID照明功率与价格变化趋势

HID灯和其他的照明方式发展一样会向增强控制功能方向发展，而使用全数字控制则在这方面有其天然的优势。HID在稳定时基本上是个恒定负载，这对于HID安定器的控制性能要求是不高的，但是在汽车等应用中，由于汽车在行驶中会受到路面颠簸的影响，导致HID灯的工作状态一直在变化。HID采用恒功率控制，那么就要求恒功率的响应速度比较快，以很好地追随HID灯的波动。

目前没有具体的恒功率响应要求，汽车振动的频率是与发动机转速和行驶的速度成正比的。汽油发动机在高速是为6000转/分。汽车在高速公路时速110公里时，汽车的振动频率在4000～5000次/分。而振动频率又与路面相关。因此，HID灯方案的响应速度要超过汽车的最大振动频率，这要求环路带宽至少在1KHz以上。如果汽车在剧烈晃动时功率环响应速度不够，则灯有熄灭的可能，这对行车是很危险的。目前世强电讯的全数字方案功率环为5kHz，这个环路响应速度已足够避免这种危险。

对于高速的环路运算，一般会采用DSP来实现核心运算，但是HID是个对价格非常敏感的应用，而DSP的价格会在1美元以上，所以全数字方案选择了Silicon Labs的C8051 8位MCU，该系列MCU的处理速度(25MIPS)可以满足HID对性能和价格的要求。

4 LED vs HID

HID将不断向普通家用车普及，同时也在控制技术成熟的同时向其他的行业应用拓展。目前在LED高速发展的情况下，HID将和LED以及其他照明方式细分应用，共同发展。

HID的发光效率高，但是安定器复杂。LED控制器相对简单些，但是LED发光效率比HID要低大约20%。因此，大功率LED的价格将高于HID照明方式。

另外，LED照明标称寿命很长，但是受到LED半衰期的影响，LED使用寿命会大受影响。因为目前大功率LED的半衰期大约为1万多小时，我们不可能会容忍灯亮度降低一半还继续使用，一般降低到30%就要更换了，这使实际上LED和HID的使用寿命相差不多。并且HID气体灯照明本身也在高速发展。因此，HID的发展前景是十分看好的，从目前的情形来看，其市场容量也在不断扩大。