高强度气体放电灯(High Intensity Discharge,缩写HID),在汽车前大灯照明系统中获得了越来越广泛的应用,其优点是:光效高,显色性好,寿命长,功耗低。与之配套的电子镇流器也成为当前电源研究中的一个热点。由于大部分汽车的HID灯是交流灯,因此电子镇流器必须提供交流电流和交流电压。大多数两级式的电子镇流器均采用逆变电路作为输出级。
HID是通过汽车电瓶上的12V直流电源供电,通过高频DCàDC开关电源,DCàAC逆变器,高压启动电路和MCU控制电路组成。启动时产生23KV的高压,激发氙气和金属卤化物蒸汽产生电弧发光,并以交流80~110V电压持续稳定的工作。灯的启动过程非常复杂,分冷灯启动和热灯启动,使用MCU控制可以实现启动过程中恒功率,变功率等,可以对各种故障做出快速反应。
采用上海海尔HR6P67L芯片设计,整个HID车灯控制器的控制电路将变得非常简单。利用内部软件的设计,又保留了控制的灵活性。通过软件,微控制器可以检测和发出信号实现HID灯的冷热启动,功率闭环调节,灯异常保护等功能。
下图是基于HR6P67L芯片设计的HID车灯控制器的电路结构图。
基于HR6P67L芯片的HID车灯控制器结构图
车载直流电源通过DC/DC变换器给高压点火电路提供能量,点火成功后给HID灯的正常运行提供能量。全桥逆变控制器将直流电压逆变为高频方波电压。HR6P67L芯片则控制开始时电容充电放电,打火后的赋能,正常运行时的逆变控制及各系统工作状态的检测。
基于HR6P67L芯片的HID车灯控制器已经在汽车氙气前照灯市场上得到广泛应用。
HID车灯控制器
HID控制器的内部结构展示
适用芯片:HR6P67L
HR6P67L芯片核心采用两级流水线,哈佛型RISC结构。集成了众多外围器件如:模拟比较器电路、参考电压模块、硬件看门狗、一个16位定标计时/外部计数器、一个8位定标定时/外部计数器、一个带有周期寄存器的8位定标定时器、一路ACP模拟比较器模块和10位8通道ADC模块。支持低功耗睡眠模式、外部中断、PB口高4位变化中断等,具有强大的中断处理能力,能处理8级中断。数据存储器存储深度为64×8位,程序存储器存储深度为2K×15位。寻址方式有直接寻址、间接寻址和相对寻址三种。片内有上电复位和掉电复位电路,11路双向I/O口+1路 Input。
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