[发明专利]一种自适应氙气HID灯亮度控制方法及其亮度控制模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种氙气HID灯的亮度控制方法及其亮度控制模块。

背景技术

氙气HID(High intensity Discharge)灯是一种内部充满包括氙气在内的惰性气体混合体的高压气体放电灯。汽车用HID灯有多种类型，如D1S、D2S、D3S、D4S等等,同种类型的灯，其特性也不完全相同。即使是同一颗灯，其特性随着使用时间也会改变。

图1示出了氙气HID灯从启动到稳态的V-I曲线，其中，升压阶段是氙气HID灯实现稳定运行的关键阶段，为了获得较好的亮度曲线需要对这一阶段的输出特性进行控制。现有的氙气HID灯升压阶段的亮度控制方式存在以下不足：1、不能根据每颗灯的具体特性进行亮度控制；2、升压阶段亮度控制的准确性不高，要么太低，达不到初始光通量输出要求，要么太高，导致超亮和闪烁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种自适应氙气HID灯亮度控制方法，其可根据每颗氙气HID灯的具体特性进行升压阶段的亮度控制，亮度控制的准确性好。

本发明所采用的技术方案是：一种自适应氙气HID灯亮度控制方法，包括以下步骤：

步骤1，绘制出基准氙气HID灯的功率-电压曲线，将该曲线划分为N段（N为大于3的整数），确定每一分段的斜率CKPn、每一分段的下端点的功率值CPBn、每一分段的上端点电压值CUPn、每一分段的灯电压分段点计算系数CFUn以及灯稳态电压值CUST、灯最小电压值CUMIN和偏移常量COFF；其中，可任意选取一颗氙气HID灯作为所述的基准氙气HID灯，CFUn=（CUST–CUPn）/（CUST–CUMIN+COFF），COFF=基准氙气HID灯标称最大功率/基准氙气HID灯标称最大电流–CUMIN；n=1、2……N；

步骤2，设定待控制的氙气HID灯的稳态电压赋予值Ustc和最小电压赋予值Uminc。

步骤3，根据公式Upn=Ustc–CFUn*（Ustc–Uminc+COFF）计算灯电压判定值Upn；其中，n=1、2……N；

步骤4，根据公式KPMn=CKPn*（CUST–CUMIN+COFF）/（Ustc–Uminc+COFF）计算斜率KPMn；其中，n=1、2……N；

步骤5，根据实时测量到的待控制的氙气HID灯的当前灯电压测量值Umeasure，确定该待控制的氙气HID灯的升压阶段期望控制功率值Pwanted，然后根据该得到的升压阶段期望控制功率值Pwanted控制氙气HID灯的亮度，其中：

若Umeasure≤Up1，则Pwanted为待控制的氙气HID灯的标称最大输出功率PCMAX；

若Up1＜Umeasure＜UpN，则Pwanted=KPMn*（Upn–Umeasure）+CPBn；其中，若Up1＜Umeasure＜Up2，则Pwanted=KPM1*（Up1–Umeasure）+CPB1，若Up2＜Umeasure＜Up3，则Pwanted=KPM2*（Up2–Umeasure）+CPB2，依此类推；

若Umeasure≥UpN，则Pwanted为待控制的氙气HID灯的标称稳态输出功率PSTEADY；

步骤6，用于在待控制的氙气HID灯的升压阶段持续比较Umeasure与Uminc的大小；其中，如果出现Umeasure<Uminc的情况，则令Uminc=Umeasure，并重复上述的步骤3至步骤5，否则，重复上述的步骤5，直到升压阶段结束。

本发明还公开了一种氙气HID灯亮度控制模块，包括：

功率电压曲线生成单元，用于绘制出基准氙气HID灯的功率-电压曲线，将该曲线划分为N段（N为大于3的整数），确定每一分段的斜率CKPn、每一分段的下端点的功率值CPBn、每一分段的上端点电压值CUPn、每一分段的灯电压分段点计算系数CFUn以及灯稳态电压值CUST、灯最小电压值CUMIN和偏移常量COFF；其中，可任意选取一颗氙气HID灯作为所述的基准氙气HID灯，CFUn=（CUST–CUPN）/（CUST–CUMIN+COFF），COFF=基准氙气HID灯标称最大功率/基准氙气HID灯标称最大电流–CUMIN；n=1、2……N；

稳态电压赋予值和最小电压赋予值设定单元，用于设定待控制的氙气HID灯的稳态电压赋予值Ustc和最小电压赋予值Uminc；

灯电压判定值计算单元，用于根据公式Upn=Ustc–CFUn*（Ustc–Uminc+COFF）计算灯电压判定值Upn；其中，n=1、2……N；