[发明专利]一种HID电子镇流器专用SOC芯片技术

说明书

技术领域

本发明涉及到高强度气体放电灯(HID)电子镇流器领域，尤其是涉及到一种HID电子镇流器专用SOC(System 0n Chip)芯片技术。

背景技术

电子镇流器最初出现于70年代，其工作频率在几十kHz，同传统工作在工频下的电感镇流器相比有着更高的效率，因此得到广泛的应用。电子镇流器的逆变器在负载呈现电容性时，很容易烧坏大功率管。进入90年代后开始出现专用集成电路芯片，并且在集成电路芯片中加入了容性检测、判断和保护的电路。目前，集成电路芯片对逆变器容性负载状态的检测、判别和保护方面，技术上多数采用像锁相环电路、直接鉴相电路、乘法器鉴相电路、或相敏整流电路再加上逻辑电路来检测和判断负载的容性状态，其电路结构的特点为用与门电路检测整形放大后的电流信号和电压信号及其相位关系，再用分频器的上一级信号经与门电路消除感性负载的状态而获得容性信号。这种电路有一个共同的缺点，就是用逆变器电压和电流信号作为判断的信号来处理，这就使电路较为复杂，此外，目前的电路结构中采用传统的开关变压器，耗废大量的铜材及其他有色金属，功耗大、温升高，且具有体积大、重量大、低效率及低功率因素等缺点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种HID电子镇流器专用SOC芯片技术，采用模块化设计方法，包括SOC全球唯一ID号、SOC控制模块、功率因素校正模块、功率与状态监测模块、通信模块组成，内置了运放比较器、MOS桥驱动电路。SOC芯片技术含有数字控制系统程序的SOC芯片全程状态监控，从输入电源的检测、电流检测、功率控制、功率因素校正到内部各电路的监控都由SOC完成，实现高稳定、高安全性和数字智能化管理。

SOC全球唯一ID号由24位唯一标识的字母组成。SOC控制模块，采用一片高度集成，含有数字控制系统程序的SOC芯片对市电的稳压，气体放电(冷光源)灯100～500Hz交流逆变、起辉以及异常状态保护等工作实现数字化管理。采用SOC中的通信端口，通过网络通信实现对灯的实时工作状态的智能化管理；采用SOC中的比较器进行功率因素计算，实现功率因素校正。SOC芯片控制模块以微处理器MPU为核心，集成有如下功能模块：(1)由AD构造的两路电压检测电路，其中一路检测市电电压，一路检测串联稳压以后的电压；(2)由比较器构造的电压波动检测电路，将检测到的电压直接反馈到输出PWM电路，保证输出电压的平稳；(3)由放大器构造的电流放大电路和由AD构造的电流检测电路；(4)由比较器构造的电流浪涌检测电路，该电路可以在电流突变时发出信号，直接关断PWM输出，从而关断串联稳压电源输出，以防止电路受到损害；(5)通信电路，采用了SOC中的通信端口实现通讯远程控制；(6)逆变输出电路和稳压PWM输出电路。功率因素校正模块通过对电源输入端的电压、电流及其相位差的监测，经采样电路输入处理器模块，计算当前实时的功率因素值，并控制功率因素校正电路调整电路参数进行功率因素校正。功率与状态监测模块，对输入电压、电流和功率输出电压、电流等参数进行采样后，经过处理后形成控制信息，对高强度气体放电灯(HID)进行恒流、恒压的恒定功率状态调整与控制。通信模块与处理器模块采用串口接口方式连接，实现组网通信模块与电子镇流器系统之间的接口转换。SOC芯片内置了运放比较器，构成了电流与电压相位检测电路。内置的MOS桥驱动电路，由I/0端口模拟脉冲发生器产生灯头全桥驱动触发脉冲，经脉冲驱动电路与全桥电路开关管驱动级连接，激励逆变驱动模块，为高强度气体放电灯(HID)提供工作脉冲电压，促使高强度气体放电灯(HID)在高压触发后能稳定的工作。

与现有的技术相比，本发明采用一片自主研发的高度集成，含有数字控制系统程序的SOC芯片全程状态监控，从输入电源的检测、功率控制、功率因素校正到内部各电路的监控都由SOC完成，实现高稳定、高安全性和数字智能化管理。采用SOC中的通信端口，通过网络通信实现对灯的实时工作状态的智能化管理；采用SOC中的比较器进行功率因素计算，实现功率因素校正。并在电路中取消了传统开关变压器，采用了一组独立的电源电路，避免了传统变压器铜材及其他有色金属耗费量大、功耗大、温升高，体积大、重量大、低效率及低功率因素等缺点。

附图说明

图1为HID电子镇流器专用SOC芯片内部方框图。

图2为HID电子镇流器专用SOC芯片技术应用的电路图。

图3为HID电子镇流器专用SOC芯片技术控制程序流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。