基于單片機的寬電壓智能型爆閃燈的設計

變壓器T1初級儲存的能量由式(1)決定。

圖2電路中UH=UD+UZ，UZ為穩壓管D3的穩壓值，當UH>UF時(shí)NE555輸出低電平，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，因此式(2)成立。

可知變壓器初級電感儲存的能量取決于UF的大小，而UF的大小取決于K點(diǎn)的PWM信號的占空比，因此改變占空比可改變UF的大小，從而調節充電速率。
MK6A11P單片機發(fā)出30 kHz的同步脈沖，經(jīng)過(guò)C5加到2腳觸發(fā)，使輸出為高電平，開(kāi)關(guān)管Q1導通，變壓器初級的電流線(xiàn)性增加，D點(diǎn)的電壓也線(xiàn)性增加，當UD>UF-UZ 時(shí)，NE555輸出為低電平，快速關(guān)斷開(kāi)關(guān)管，變壓器初級儲存的能量通過(guò)次級釋放到高壓電容，電容被充電。由于同步脈沖是單片機發(fā)出的，因此工作頻率穩定，可減少諧波。
1．4 充電速率的智能控制原理
圖3為2次爆閃模式下工作時(shí)，正常、過(guò)慢、過(guò)快充電情況下的充電曲線(xiàn)。理想的充電速率是，當電壓剛達到設定值時(shí)，頻閃管被觸發(fā)，高壓電容的電壓被放電。由圖3可知充電過(guò)慢達不到設定值，影響爆閃亮度，過(guò)陜產(chǎn)生過(guò)充電壓，增加開(kāi)關(guān)管、變壓器、高壓電容的負擔，在3次或4次爆閃模式下工作時(shí)更為嚴重。


表l是電容C1為100μF時(shí)充電電壓與儲存能量的關(guān)系表。當正常工作時(shí)一次放電電壓為350 V，二次放電電壓為200 V，而過(guò)快時(shí)一次放電電壓為350 V，而二次放電電壓為240 V，過(guò)充電壓為40 V，則電壓改變量為20％，而能量改變量可達44％，這是因為電容中儲存的能量與充電電壓成平方關(guān)系。


工作時(shí)MK6A11P單片機檢測圖7中E點(diǎn)的電壓，當電壓過(guò)早達到設定值時(shí)，K點(diǎn)的PWM信號占空比減少，從而UF降低，減少充電速率，反之亦然。
圖4為升壓電路工作時(shí)B，D，F，G點(diǎn)的波形，每次被觸發(fā)后延遲5～6μs后G點(diǎn)為高電平，可知同步效果和開(kāi)關(guān)波形良好，能量控制點(diǎn)(F點(diǎn))的電壓紋波很小。


圖5為3次爆閃模式工作時(shí)，實(shí)測的工作波形，可見(jiàn)高壓剛達到設定值后，被觸發(fā)脈沖觸發(fā)放電，不發(fā)生過(guò)慢、過(guò)快充電現象。