安定器電路圖 安定器電路圖的工作原理-壽命及解決方案 KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2018-05-09
HID是High Intensity Discharge的英文縮寫(xiě)，即為高壓氣體放電燈（如圖3所示）。由于HID內(nèi)部充填氙氣，因此也被稱(chēng)作氙氣燈，最早應(yīng)用于航空運(yùn)輸上。
氙氣大燈發(fā)光原理（原理圖見(jiàn)圖4)是接通電源后，通過(guò)配套電子安定器，將汽車(chē)蓄電池12V電壓瞬間提升到2萬(wàn)V以上的高壓脈沖電壓，利用正負(fù)電刺激氙氣與稀有金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)發(fā)光，HID燈泡的燈管內(nèi)還有1顆小小的玻璃球，這其中就填充了氙氣及少許稀有金屬，只要用電流去刺激它們進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，激活氙氣燈泡中的氙氣在電弧中產(chǎn)生3000～12000K色溫的強(qiáng)勁光芒。然后再將電壓轉(zhuǎn)成85V左右，穩(wěn)定持續(xù)供應(yīng)氙氣燈泡發(fā)光。
（1 ）HID比鹵素?zé)魤勖L(zhǎng)：鎢絲在正常使用環(huán)境下經(jīng)過(guò)280h就會(huì)斷掉，鹵素?zé)襞菥蛪牡袅?，而HID燈管內(nèi)的氣體使用時(shí)間可以達(dá)到2500h以上。
（2）HID比鹵素?zé)舾粒篐ID氮?dú)鉄艨梢暂敵龈哌_(dá)32001m的亮度，而一般鹵素?zé)襞葑疃嘁仓荒墚a(chǎn)生10001m上下的亮度。也就是說(shuō)汽車(chē)氙氣大燈的亮度提升300%，照得更亮、更廣、更遠(yuǎn)，其實(shí)這才是HID的最大魅力。很多使用過(guò)HID氫氣燈的車(chē)主反應(yīng)，安裝了HID氖氣燈視線良好，夜間駕駛的安全性大大提高。相同燈泡裝到不同車(chē)子上亮度會(huì)略有所不同。一般地認(rèn)為：車(chē)子越好總成（反光碗）越好就越亮，反之效果要相對(duì)差些。氙氣燈在點(diǎn)亮1s到達(dá)最終亮度的25%、4s達(dá)到最終亮度的80% 、 2～4min后穩(wěn)定。隨著氙氣分子在燈泡內(nèi)越用越活躍，燈泡用得時(shí)間越長(zhǎng)就會(huì)越亮。
（3 ）HID比鹵素?zé)舾‰姡蝴u素?zé)粝牡碾娔転?5W/5.5A以上，而氙氣大燈由于能效轉(zhuǎn)換高，所以不但能提供更好的光效，還能以?xún)H需35W/3.5A的電能正常工作，比鹵素?zé)羰‰?0％以上。大大減輕汽車(chē)電力系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，相應(yīng)提高了車(chē)輛性能。
（4）色溫舒適度高：HID燈發(fā)出的6000K左右色溫的光，是接近白天日光效果的色溫，人眼的接受度及舒適度最高。這樣的燈光用在車(chē)輛的夜間照明上，可以有效減少駕駛?cè)说囊曈X(jué)疲勞，對(duì)于駕車(chē)安全性有明顯改善。
缺點(diǎn)
（1）高頻干擾：氙氣燈啟動(dòng)瞬間需要幾萬(wàn)V的高壓。有一定的可能性會(huì)干擾車(chē)內(nèi)電氣。其發(fā)生的比例很小，但是有可能性。
（2）穿透性：氙氣燈的色溫比較高，根據(jù)光學(xué)原理，色溫越高越容易被低色溫的燈光所覆蓋。另外氙燈在雨雪霧天氣下的穿透力比較差。
（3）炫目效應(yīng)：氙氣燈光的光通量大，在遠(yuǎn)光燈使用時(shí)，有較大的炫目效應(yīng)，影響交通安全，所以氨氣燈用于遠(yuǎn)光時(shí)必須配合透鏡使用。
注：關(guān)于色溫／功率。K是色溫的值，它只是代表顏色。在氙氣燈中我們用K數(shù)表示更容易分清燈泡發(fā)出光的顏色。比如4300K是發(fā)出白中帶黃的光，外管渡膜后發(fā)出的黃金光（穿透力較好），5000K是發(fā)出白中微略帶黃的光；6000K就發(fā)白色的光（照到路面眼睛看起來(lái)最舒服），8000K會(huì)在白色中帶點(diǎn)藍(lán)，1萬(wàn)K就發(fā)出淡藍(lán)色的光；1.2萬(wàn)K就是有點(diǎn)藍(lán)紫色。
用的HID安定器有三種：普通安定、快啟安定器和解碼安定器，以及一體化安定器。
普通安定器：主要功能就是將12V汽車(chē)電源轉(zhuǎn)換成萬(wàn)伏電源，俗稱(chēng)變壓器，鎮(zhèn)流器，穩(wěn)流器！
快啟安定器：普通安定器啟動(dòng)時(shí)間大于3秒，為適應(yīng)用車(chē)需求，許多企業(yè)生產(chǎn)了快啟安定器可以達(dá)到1秒速亮（其實(shí)用處并不大，因?yàn)閷?shí)際開(kāi)車(chē)時(shí)用燈并不差那一秒兩秒）。
解碼安定器：有部分車(chē)型（如大眾）原車(chē)大燈線路經(jīng)過(guò)行車(chē)電腦，而鹵素?zé)艄ぷ髟砀瘹鉄舨煌?，使得行?chē)電腦檢測(cè)不到氙氣燈，造成改裝好的大燈不亮或者一閃一閃等問(wèn)題。解碼安定器就是加裝解碼系統(tǒng)使汽車(chē)不再有報(bào)警提示。
一體化安定器：與普通安定器最直觀的不同，在于它是專(zhuān)車(chē)專(zhuān)用的，并且按原車(chē)燈座/防水后蓋采用一體化設(shè)計(jì)，安裝后與原車(chē)總成連為一體，不需要外掛安定器，簡(jiǎn)單、安全、穩(wěn)定。
劣質(zhì)安定器有哪些隱患：氙氣燈雖然壽命很長(zhǎng)，但由于它并不是獨(dú)立工作的，所以安定器質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整套系統(tǒng)的壽命長(zhǎng)短。劣質(zhì)安定器因?yàn)槠潆妷弘娏鞑环€(wěn)定，產(chǎn)生過(guò)高過(guò)低的電壓電流，不僅不能保證與氙氣燈泡同壽命，更會(huì)在工作時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾，影響車(chē)內(nèi)收音機(jī)、電子設(shè)備工作。
如何區(qū)分優(yōu)質(zhì)安定器與劣質(zhì)安定器
看外觀
劣質(zhì)安定器往往做工粗糙，偷工減料，并且因?yàn)槿鄙贅?biāo)準(zhǔn)模具和生產(chǎn)工藝，劣質(zhì)安定器往往誤差比較大，即使標(biāo)榜專(zhuān)車(chē)專(zhuān)用，也難以真正做到完全匹配。
優(yōu)質(zhì)安定器無(wú)論在外觀、用料和做工上都比普通產(chǎn)品更勝一籌，表面通常經(jīng)過(guò)處理，光滑細(xì)膩；并且是根據(jù)原車(chē)模具專(zhuān)車(chē)開(kāi)發(fā)，精準(zhǔn)符合原車(chē)尺寸，無(wú)縫對(duì)接。
看電路板
安定器的內(nèi)部電器板是最核心的部分，也是決定安定器質(zhì)量的核心因素。
劣質(zhì)安定器通常使用模擬電路設(shè)計(jì)，電路板上的元器件一般采用普通的通用元件，手工插件與貼片工藝，路線設(shè)計(jì)排列非常隨意、雜亂而沒(méi)有章法。
優(yōu)質(zhì)安定器的采用高質(zhì)量的甚至是進(jìn)口的元件，全自動(dòng)貼片生產(chǎn)工藝，元件排列整齊合理，電路板采用數(shù)字電路技術(shù)，更精巧、更穩(wěn)定。
安定器基本的電器指標(biāo)有：?jiǎn)?dòng)電壓、工作電壓、典型電流、輸出功率、冷啟動(dòng)電流、熱啟動(dòng)電流、工作效率、工作溫度范圍等；保護(hù)功能方面則要有超壓保護(hù)、低壓保護(hù)、空載保護(hù)、短路保護(hù)、反接保護(hù)、防水防振性能等等。這些技術(shù)指標(biāo)一般都可以通過(guò)一些普通的測(cè)試儀器測(cè)量出來(lái)，而有些指標(biāo)則是需要專(zhuān)門(mén)的儀器才能測(cè)試到的。在這里我重點(diǎn)介紹幾個(gè)典型的數(shù)據(jù)：
第一、安定器冷啟動(dòng)時(shí)間
通過(guò)看輸入電流可以簡(jiǎn)單地判斷燈的冷啟動(dòng)時(shí)間，而更準(zhǔn)確的方法是測(cè)試HID燈的光通量：好的安定器可使HID燈在1秒內(nèi)可以達(dá)到穩(wěn)定光通亮的25%，4秒內(nèi)可以達(dá)到穩(wěn)定光通量的80%，而低于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的都要謹(jǐn)慎選擇；
第二、安定器熱啟動(dòng)時(shí)間
在燈穩(wěn)定工作后熄滅15秒內(nèi)，有些安定器通電后燈泡可以在1秒內(nèi)達(dá)到最高光通亮的80%，幾乎感覺(jué)不到延時(shí)，而有些安定器則需要3-5秒的延時(shí)才可以使燈泡達(dá)到最高光通亮的80%。當(dāng)然延時(shí)少的安定器品質(zhì)更好。當(dāng)安定器和燈泡都處于正常工作狀態(tài)下，你再做反復(fù)連續(xù)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作，品質(zhì)好的安定器一般工作正常，有些安定器會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)燈不正常，燈泡會(huì)有一顆亮一顆不亮的現(xiàn)象，須切斷電源再重新開(kāi)啟，這對(duì)消費(fèi)者而言是個(gè)很大的安全隱患。請(qǐng)消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)時(shí)注意這一點(diǎn)；
第三、安定器的工作方式
目前安定器的工作方式分兩種，分別是定電流和定功率，而后者才是可以提供HID長(zhǎng)久壽命的正確設(shè)計(jì)，一個(gè)全新的HID燈泡，電極之間的距離為4.2mm,若要在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生跳電電?。▽W(xué)名為架弧），就必須在電極兩端加以23000V的電壓，（點(diǎn)燈之后工作電壓會(huì)降至70—100V），但隨著點(diǎn)燈次數(shù)、時(shí)間的增加，兩個(gè)電極之間的距離也會(huì)愈來(lái)愈遠(yuǎn)，而要維持電弧跳電的工作電壓，也會(huì)由85V慢慢增加至110V。定電流安定器會(huì)持續(xù)供應(yīng)一個(gè)穩(wěn)定的工作電流，但隨著HID管壓的增加，整體輸出功率（根據(jù)P=VI公式可知）也會(huì)由額定的35W慢慢提升至45W。額外的功率會(huì)加速HID燈的老化，降低壽命。輕則導(dǎo)致燈泡固定座熔毀，重則會(huì)燒毀燈泡或是安定器！而采用定功率輸出的安定器則不會(huì)有這種顧慮；
第四、輸出功率的穩(wěn)定度
HID燈泡的特點(diǎn)決定了它工作的功率只能是35W，太高的功率會(huì)加速HID燈的老化，降低壽命。定電流的安定器是無(wú)法保證輸出功率的穩(wěn)定的。而定功率的安定器中，不同的方案其功率的穩(wěn)定范圍也有很大的不同；模擬方案的安定器功率誤差大概在±3-6W；采用單片機(jī)方案的安定器的功率誤差大概在±2-4W；而采用專(zhuān)用芯片或內(nèi)置DSP內(nèi)核MCU方案的安定器，其輸出功率的誤差可以做到±0.5W。能最大限度的延長(zhǎng)HID燈的壽命，緊緊跟隨HID管壓的變化，使HID燈不閃爍，不熄滅。
安定器的壽命除了設(shè)計(jì)方面的因素外，和所用的零件也是密切相關(guān)的，最主要的元器件有。
電容：電解電容要采用耐高溫低漏電的，且要有5000小時(shí)以上的使用壽命；點(diǎn)火電容則要求能連續(xù)承受很高的沖擊電壓。
高壓包：現(xiàn)在市場(chǎng)上的高壓包大致分為線繞的和箔式的兩種。相比較而言箔式的高壓包瞬間輸出能量更足，絕緣性能也更好，自然壽命也更長(zhǎng)了。
放電管：放電管分為開(kāi)關(guān)放電管和防雷放電管2種，開(kāi)關(guān)放電管的壽命是防雷放電管的10倍以上，在產(chǎn)品使用的初期可能看不出優(yōu)劣，但在使用一段時(shí)間后自然就分出好壞來(lái)了。
下面我們分別給出一款采用DSP內(nèi)核MCU方案的安定器、一款單片機(jī)方案的安定器和一款模擬方案的安定期冷啟動(dòng)時(shí)光通量的變化曲線圖，可以很明顯地區(qū)分出來(lái)：
達(dá)到穩(wěn)定光通亮25%的時(shí)間
達(dá)到穩(wěn)定光通亮80%的時(shí)間
模擬方案
5.5秒
25秒
單片機(jī)方案
2.5秒
12秒
DSP內(nèi)核專(zhuān)用芯片
0.5秒
3.0秒
總上所述，安定器在整個(gè)HID照明系統(tǒng)中，是一個(gè)最復(fù)雜、技術(shù)含量最高的器件。它的質(zhì)量好壞直接決定整個(gè)系統(tǒng)的性能。我們除了關(guān)注它能不能點(diǎn)亮燈以外，還應(yīng)該更多的關(guān)注它對(duì)HID燈壽命延長(zhǎng)的保護(hù)，以及它自身的使用壽命問(wèn)題。只有高穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命的HID系統(tǒng)才能算得上是一款性?xún)r(jià)比好的產(chǎn)品。
超壓保護(hù)輸入電壓超過(guò)18V時(shí)，安定器自動(dòng)停止工作，保護(hù)安定器，避免損壞安定器和HID 燈泡。
2.低壓保護(hù)
當(dāng)輸入電壓大于9V時(shí)，安定器能正常工作，低于8V時(shí)，安定器自動(dòng)停止工作，避免損壞
3.空載保護(hù)
當(dāng)安定器未接燈泡，處于空載狀態(tài)時(shí)，安定器自動(dòng)停止工作
4.短路保護(hù)
當(dāng)安定器意外短路時(shí)，安定器自動(dòng)停止工作，避免損壞。
5.反接保護(hù)
在安裝過(guò)程中，由于操作失誤導(dǎo)致輸入電源正、負(fù)極接反時(shí)，安定器自動(dòng)停止工作，避免損壞。
6．防水性能
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