一种采用全数字控制方式的汽车HID氙气灯解决方案

2012-04-24 21:08:35来源: 互联网

    过去汽车车灯多采用普通卤素灯泡,这种车灯的瓦数和亮度不够、色温过低、灯色偏黄,而且寿命较短,故障率偏高。日前,HID(High Intensity DischargeLamp)氙气灯正在汽车车灯领域兴起,与传统卤素灯相比,HID氙气灯具有节能、亮度高、寿命长、安全可靠、色温与太阳光类似等优点。HID氙气灯由安定器和灯泡构成,安定器是氙气灯产品的核心部件,氙气灯的性能与安定器密切相关。随着HID安定器技术不断成熟,新的数字化控制方式也在冲击着这个行业。

    世强电讯根据国内HID市场的特点需要推出了基于Silicon Labs MCU的单芯片氙气灯全数字智能安定器解决方案。该方案采用全数字控制,符合目前数字化的发展潮流。单芯片的控制技术可使出厂调试的工作量大大减少。此外,采用了多项专利技术来提高HID安定器的性能,包括丰富的故障检测、高性能的环路响应、展频特性等。“而这些特性在模拟方案或采用MCU+3843的方案中都是无法实现的。”深圳世强电讯有限公司应用工程师经理戈洪凯表示。

    这款HID安定器解决方案的特点包括:全数字控制使保护功能更加完善;MCU控制每一个过程的细节,能更好满足灯的特性需求;变频控制使EMI降到最低,同时减少EMI元件数量;结合硬件进行算法优化,采用多项专利技术完善对HID的过程控制和限流保护处理;全数字设计使整个方案基本非常好的可扩展性,可以快速满足特殊需求的定制开发;采用平面变压器等技术,有效降低安定器厚度和体积;支持正驱动和负启动形式,适应各种不同电路方案的安定器;高压包可采用分体和内置输出,低压线引出,高压线短,安装方便体积明显减小许多;CPU可以选用电可擦写芯片;保密性强,有利于知识产权保护。

    世强的方案采用高性能的MCU实现HID控制功能,该器件实现了整套的控制算法,包括DC/DC,DC/AC,保护功能等。整个方案由MCU、驱动及功率元件构成,结构非常简单,且所有元件都经过优化设计,因而具有良好的性价比。高集成度使元件的数量和面积得到减少,大量采用贴装元件实现了良好的散热设计和超薄设计。良好的供电拓扑结构和元件参数则使方案能够支持宽工作电压。

    在数字化控制中,高速MCU是整个系统的核心,通过MCU可以控制安定器的每个细节和节电状态,实现灯的老化状态报警等功能。数字化处理能使算法更复杂和精确,而模拟处理受限于硬件的数量和成本,很难实现复杂的处理。此外,调试模拟的控制方法还会受元件一致性的影响,批量生产和调试都存在困难。

    通常安定器在开灯时会达到23,000V的电压,启动时将有电磁干扰(EMI)产生,这会对车内复杂的电子系统会造成严重干扰。世强电讯数字式智能安定器在电路上采取了许多抗干扰措施,例如变频工作模式、良好的布线等,从而在有效降低系统成本的同时,显著降低了EMI。

世强电讯HID安定器解决方案的结构示意图

    氙气灯管的额定电压为85±17V。薄型数字式智能安定器能在灯管电压AC 40~150V左右正常工作,可以适应最新的无汞氙灯(D4S)。无须做任何调整就能适应国内外不同厂家氙气灯管的特性,保护氙气灯泡不受损坏,从而使灯泡寿命延长,同时也为给提供消费者后续服务带来很大方便。而部分安定器只能适应特定厂家的氙气灯管,如果换用另一种类型的氙气灯管,则输出功率相差8~9W,很容易造成灯管早期损坏。

    不过,戈洪凯也指出,尽管HID产品的显色性好、功率大,但它仍然面临来自其它照明系统的挑战,包括LED、高压钠灯等。与LED相比,安定器的成本仍然偏高,同时不同厂商的HID灯特性差异较大,这也使得它的大规模推广受到限制。另一方面,目前HID安定器返修率比较高,贴片方案存在很多的问题,这些都导致HID的成本居高不下。部分方案中模拟器件的大量使用也使其出厂调试难度大大增加,同时难以保证批次一致性。

 

关键字:数字控制  汽车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/0424/article_5372.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
数字控制
汽车

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved