基于HR6P62單片機控制的汽車(chē)HID 燈控制系統

　　汽車(chē)HID氙氣燈與傳統鹵素燈不同，它是一種高壓放電燈。它的發(fā)光原理是利用正負電刺激氙氣與稀有金屬化學(xué)反應發(fā)光，因此燈管內有一顆小小的玻璃球，這其中就灌滿(mǎn)了氙氣并放置了少許稀有金屬。只要用電流去刺激它們進(jìn)行化學(xué)反應，兩者就會(huì )發(fā)出高達4000K～12000K色溫度的光芒。它采用一個(gè)特制的觸發(fā)器，利用汽車(chē)電池12V電壓產(chǎn)生23000V以上的觸發(fā)電壓使燈啟動(dòng)。啟動(dòng)0.8秒時(shí)的亮度是額定亮度的20％，達到鹵素燈的亮度，同時(shí)，大燈將在4秒以?xún)冗_到額定亮度的80％以上。在燈穩定后鎮流器向燈提供約80V供電電壓保持燈以恒定功率運轉。

　　氙金屬鹵化物燈的工作過(guò)程很復雜，需要高壓。根據汽車(chē)應用場(chǎng)合，對氙金屬鹵化物燈在啟動(dòng)過(guò)程和穩定工作期間的光輸出特性都有許多嚴格的要求，需要有安定器進(jìn)行控制與鎮流。因此近年來(lái)在高級車(chē)種中，已開(kāi)始使用安定器驅動(dòng)高強度氣體放電燈作為汽車(chē)頭燈的光源。

　　氙金屬鹵化物燈在啟動(dòng)時(shí)需要將近23kV以上的高電壓脈沖，啟動(dòng)后為了使燈管穩定發(fā)光，在點(diǎn)火瞬間，必須要有一個(gè)適當的電壓供給燈管續流。為了滿(mǎn)足燈在啟動(dòng)與穩態(tài)時(shí)的不同要求，目前—般的車(chē)燈用安定器的基本電路結構包含四個(gè)部分，如圖1所示。

　　(1)直流升壓電路：由于目前汽車(chē)所使用的電源一般均為12V鉛蓄電池。而燈管穩態(tài)電壓約為85V，因此必須經(jīng)過(guò)一級升壓電路將電池電壓升高。通常采用反激變換器Fly-bake Converter作為升壓電路，以提供燈穩態(tài)工作所需的電壓與啟動(dòng)電路所需的高壓。

　　(2)高壓?jiǎn)?dòng)電路：由于點(diǎn)亮燈需要高壓脈沖才能使燈管擊穿并開(kāi)始放電，因此需要高壓?jiǎn)?dòng)電路。啟動(dòng)電路可以采取一級或兩級升壓的方式來(lái)產(chǎn)生至少23kV以上的高壓脈沖。

　　(3)直流／交流變換電路：由于直流升壓電路的輸出為直流電，必須使用逆變電路將直流電轉變?yōu)闊艄茳c(diǎn)亮后所需的交流方波電流。逆變電路一般都采用全橋逆變器。全橋逆變電路提供低頻交流方波電流給燈管，以避免諧振的發(fā)生。

　　(4)驅動(dòng)與保護電路：燈管啟動(dòng)時(shí)控制啟動(dòng)電路，燈管點(diǎn)亮后，檢測是否有過(guò)壓、短路現象發(fā)生。通過(guò)檢測燈電壓與燈電流的的信號，來(lái)控制驅動(dòng)電路和保護電路，使燈管能穩定工作。

三、海爾HR6P62單片機特性

　　上海海爾集成電路有限公司是目前國內第一家專(zhuān)業(yè)從事MCU設計研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。研發(fā)的通用型及專(zhuān)用型8位微控制器芯片，具有高抗干擾、高可靠性的特點(diǎn)，能幫助客戶(hù)提高系統性能，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)風(fēng)險，減少系統總成本以及縮短產(chǎn)品面市時(shí)間。公司HR6P系列MCU采用48條精簡(jiǎn)指令集高性能架構設計，具有豐富的外圍接口電路和良好的代碼保護機制，已經(jīng)廣泛應用于家電、電表、汽車(chē)電子、工業(yè)控制系統。在HID安定器應用中，海爾推薦客戶(hù)選用HR6P62單片機進(jìn)行設計開(kāi)發(fā)。

　　HR6P62單片機具有如下特點(diǎn)：

　　◆高性能的RISC CPU結構，高速OTP CMOS工藝，僅48條精簡(jiǎn)指令

　　◆除部分程序跳躍指令需要兩個(gè)指令周期外，其余都只需要一個(gè)指令周期

　　◆工作速度：DC-20MHz指令周期：最小為200ns，一個(gè)指令有4個(gè)時(shí)鐘周期

　　◆支持8級硬件堆棧結構

　　◆直接、間接和相對尋址三種方式

　　◆程序存儲器為2k×16位的OTP；數據存儲器為224字節

　　◆內嵌上電復位電路、掉電復位電路，支持硬件看門(mén)狗