基于HR6P62单片机控制的汽车HID 灯控制系统

　　汽车HID氙气灯与传统卤素灯不同，它是一种高压放电灯。它的发光原理是利用正负电刺激氙气与稀有金属化学反应发光，因此灯管内有一颗小小的玻璃球，这其中就灌满了氙气并放置了少许稀有金属。只要用电流去刺激它们进行化学反应，两者就会发出高达4000K～12000K色温度的光芒。它采用一个特制的触发器，利用汽车电池12V电压产生23000V以上的触发电压使灯启动。启动0.8秒时的亮度是额定亮度的20％，达到卤素灯的亮度，同时，大灯将在4秒以内达到额定亮度的80％以上。在灯稳定后镇流器向灯提供约80V供电电压保持灯以恒定功率运转。

　　氙金属卤化物灯的工作过程很复杂，需要高压。根据汽车应用场合，对氙金属卤化物灯在启动过程和稳定工作期间的光输出特性都有许多严格的要求，需要有安定器进行控制与镇流。因此近年来在高级车种中，已开始使用安定器驱动高强度气体放电灯作为汽车头灯的光源。

　　氙金属卤化物灯在启动时需要将近23kV以上的高电压脉冲，启动后为了使灯管稳定发光，在点火瞬间，必须要有一个适当的电压供给灯管续流。为了满足灯在启动与稳态时的不同要求，目前—般的车灯用安定器的基本电路结构包含四个部分，如图1所示。

　　(1)直流升压电路：由于目前汽车所使用的电源一般均为12V铅蓄电池。而灯管稳态电压约为85V，因此必须经过一级升压电路将电池电压升高。通常采用反激变换器Fly-bake Converter作为升压电路，以提供灯稳态工作所需的电压与启动电路所需的高压。

　　(2)高压启动电路：由于点亮灯需要高压脉冲才能使灯管击穿并开始放电，因此需要高压启动电路。启动电路可以采取一级或两级升压的方式来产生至少23kV以上的高压脉冲。

　　(3)直流／交流变换电路：由于直流升压电路的输出为直流电，必须使用逆变电路将直流电转变为灯管点亮后所需的交流方波电流。逆变电路一般都采用全桥逆变器。全桥逆变电路提供低频交流方波电流给灯管，以避免谐振的发生。

　　(4)驱动与保护电路：灯管启动时控制启动电路，灯管点亮后，检测是否有过压、短路现象发生。通过检测灯电压与灯电流的的信号，来控制驱动电路和保护电路，使灯管能稳定工作。

三、海尔HR6P62单片机特性

　　上海海尔集成电路有限公司是目前国内第一家专业从事MCU设计研发的高新技术企业。研发的通用型及专用型8位微控制器芯片，具有高抗干扰、高可靠性的特点，能帮助客户提高系统性能，降低产品开发风险，减少系统总成本以及缩短产品面市时间。公司HR6P系列MCU采用48条精简指令集高性能架构设计，具有丰富的外围接口电路和良好的代码保护机制，已经广泛应用于家电、电表、汽车电子、工业控制系统。在HID安定器应用中，海尔推荐客户选用HR6P62单片机进行设计开发。

　　HR6P62单片机具有如下特点：

　　◆高性能的RISC CPU结构，高速OTP CMOS工艺，仅48条精简指令

　　◆除部分程序跳跃指令需要两个指令周期外，其余都只需要一个指令周期

　　◆工作速度：DC-20MHz指令周期：最小为200ns，一个指令有4个时钟周期

　　◆支持8级硬件堆栈结构

　　◆直接、间接和相对寻址三种方式

　　◆程序存储器为2k×16位的OTP；数据存储器为224字节

　　◆内嵌上电复位电路、掉电复位电路，支持硬件看门狗