[發明專利]隨機啟動HID燈的方法及其控制裝置

無效

• 申請號: 200910009183.2
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN101815398A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 駱億生;孟武
• 申請（專利權）人: 北京核杭新技術研究所
• 主分類號: H05B41/36
• 分類號: H05B41/36;H05B41/288
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種隨機啟動HID燈的方法及其控制裝置，屬于電子應用領域。

背景技術

高壓氣體放電燈(HID燈)具有體積小、光譜好、發光效率高、使用壽命長等優良電光源性能，已成為道路、車站、碼頭及其它公共場所照明的主要光源。目前與其配套的鎮流器絕大部分都是性能不佳的大功率電感鎮流器，這種鎮流器沒有恒功率控制，效率低，功率因數低，在開燈瞬間浪涌電流很大，因沒有隨機點亮功能，因此一臺箱變變壓器只能控制40只電感鎮流器；目前的HID電子鎮流器在啟動時，也沒有隨機點亮燈的功能，雖然，HID燈啟動時的浪涌電流比電感鎮流器小得多，但在開啟的瞬間也存在干擾信號，而這種干擾同時出現時，將造成部分電子鎮流器不能正常啟動，為了克服這一缺點，本發明將隨機數的原理，應用于電子鎮流器的單片機控制系統中，利用單片機系統時鐘芯片在每次讀取時間的不確定性的原理，用于電子鎮流器的啟動過程中，從而在不增加線路控制的硬件成本的情況下，不僅保證了每盞HID燈的可靠啟動，也延長了HID燈和相應控制裝置的壽命。

發明內容

本發明的目的是：提供一種隨機啟動HID燈的方法，利用單片機產生真正的隨機數，隨機控制HID電子鎮流器的有源功率因數校正電路和掃頻電路的開啟時間，使同一線路上HID燈在幾秒內隨機點亮，同時，以單片機為核心，優化組裝濾波抗干擾、功率因數校正、掃頻恒功率、自動調光、各種保護功能于一體。該實現控制裝置具有自身微功耗，低成本，控制精確可靠，長壽命的優異功能。

以下是實現本發明目的具體技術方案：

一種隨機啟動HID燈的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

①.接通市電電源，通過EMI濾波器和整流電路給單片機上電；

②.單片機上電完成初始化后，單片機讀取時鐘芯片分、秒和百分之一秒數據，作為產生隨機數的種子，并以此進行隨機數運算，產生真正的隨機數，使單片機產生0.5秒～2秒時間間隔；

③.單片機在經上述隨機延時間隔后，通過單片機的I/O的電位變化，啟動有源功率因數校正電路(APFC)工作；

④.有源功率因數校正電路(APFC)工作后1秒內向單片機傳回工作狀態；

⑤.單片機根據有源功率因數校正因子的數據，再讀取時鐘芯片分、秒和百分之一秒數據，作為產生隨機數的種子，并以此進行隨機數運算，產生真正的隨機數，使單片機產生0.5秒～2秒時間間隔的延時，啟動掃頻電路、PWM控制電路和半橋輸出電路；

⑥.單片機根據輸入電壓電流數據和HID燈電壓電流數據進入正常控制程序，保證鎮流器恒功率、智能調光；處理各種異常事件，保證鎮流器的運行可靠。

一種實施權利要求1的方法的控制裝置，由EMI濾波器、整流電路、有源功率因數校正電路(APFC)、PWM控制電路、半橋輸出電路、輸入輸出電壓與電流采樣電路以及單片機組成。

本發明與現有技術相比具有以下積極效果：

第一，本發明首先將真隨機數概念引入到HID的單片機控制裝置中，為HID燈控制裝置的大規模使用創造了有利條件；

第二，本發明在隨機啟動的前提下，使單片機更好地集成其他相關電路，從而使控制裝置的控制更準確可靠。實驗表明，節能指標比電子鎮流器更優異。本發明樣品經國家電光源質量監督檢驗中心檢驗，該控制裝置的能效因數已達到0.243(400W)，功率因數達到99％。

第三，由于隨機啟動的實施，大幅度延長了電子鎮流器的使用壽命，使得大規模替代電感鎮流器成為可能，從而可以實現最大節能和節約銅材。

附圖說明

圖1是單片機產生隨機數后控制PFC電路線路圖

圖2是單片機控制掃頻電路線路圖

圖3是單片機控制程序示意圖

圖4是控制裝置結構圖

具體實施方式

結合附圖對本發明技術方案作進一步說明。

當HID燈控制裝置上電后，通過EMI濾波器和整流電路給單片機供電，單片機上電完成初始化后讀取內置時鐘芯片分、秒和百分之一秒數據，作為產生隨機數的種子，并以此進行隨機數運算，產生真正的隨機數，使單片機產生0.5秒～2秒時間間隔，通過單片機的I/O的電位變化，使單片機的OVP引腳置高電位，因PFC電路中的MC33262芯片的DRV_O引腳與單片機的OVP引腳相連，因此此時DRV_O引腳為高電位，啟動PFC電路工作(如圖1所示)，單片機的電子鎮流器PFC工作正常后，就可對電子鎮流器實行掃頻點火，掃頻點火是對控制SG3525芯片的SVDN引腳實現的。如附圖2所示，SG3525芯片的SVDN與單片機的OP引腳相連，當OP引腳輸出高電平時，通過三極管置SVDN為低電平，從而使SG3525芯片工作，進行掃頻點火，實現高壓鈉燈的點亮，單片機程序控制示意圖如圖3所示，控制裝置的結構示意圖如圖4所示。