基于 LPC2103 和 UBA2036 的 HID 设计

1. 基于LPC2103和UBA2036的HID设计 组号： 组员： 学校： 第四届恩智浦杯创新设计大赛参赛作品 2010年___月___日

2. Subject / Department / Author - 设计项目摘要Abstract

3. 项目背景及介绍Background and introduction of the project • HID灯作为一种高光效,高效率,长寿命的光源,广泛用于汽车照明和特种照明中;HID灯自身的特性, 对于电子镇流器的设计提出了很高的要求和挑战. • 本案例基于NXP全桥驱动芯片UBA2036和MCU控制芯片LPC2103, 实现了HID点灯过程的精确控制，同时该方案抑制电流谐波、频率干扰和EMI,为HID安全可靠工作提供了保证.

4. 恩智浦照明驱动选型SSL type number (one from SSL2101/02, SSL1523) • 选型：UBA2036, LPC2103 • 型号特性： 高压全桥驱动技术;内置高压电平转换功能; 550V输入内部稳压器，完成芯片内部供电; 准确的桥臂禁用功能; 用于启动延时的输入; 振荡器频率可调. 低成本的ARM7微控制器，70MHz主频，32KB零等待Flash和8KB RAM，具有丰富的外设接口，以实现串行通信。8通道10-bit ADC可方便地实现对电流和电压信号的采样。 • 选型理由： UBA2036适合驱动各种全桥结构负载 集成度高,外围器件少 可工作于高温环境中(125C)

5. 系统功能描述Function Description

6. 设计目的及主要功能Design Purpose and Key Features • HID灯的控制过程比较复杂(Ignition phase 、 Take-over phase 、 Run-up Phase 、 Burn phase) ，不同厂商的HID灯特性往往不相同。如何使电子镇流器与不同特性曲线的HID灯实现最佳匹配，是各HID镇流器生产厂商必须重点研究解决的问题。镇流器设计的好坏对于HID灯的寿命、可靠性方面具有非常重要的影响. • 通过MCU结合高压全桥驱动技术控制HID点灯四个阶段所需要的时间,功率,电压,电流,为HID安全高效的工作提供保证.

7. 系统原理和技术特点System Principles and technical features • MCU通过检测前级电路BUCK电路(UBA2036全桥输入极)的电流信号,经AD转换后和内部设定值做比较,产生的误差信号经MCU内部高速PI运算后,产生PWM输出,控制BUCK电路占空比. 点灯过程不同阶段所需电流和时间的不同,由MCU内部控制. 全桥电路产生HID灯所需要的交流电压信号. • 该设计采用数字控制技术和模拟电源相结合的设计方法,结合了两者的优点.

8. 绿色LED照明驱动和控制设计的体现Green Design in Smart LED driving and control • UBA2036采用软开关全桥驱动技术, 极大的提高了线路的电效率; • EMC的设计保证系统对电网的电磁干扰最小; • 低成本和低功耗的ARM内核MCU，小封装利于减小PCB面积； • 无铅设计避免对人体和环境的损害。

9. 系统框图 Diagrams

10. 框图Block Diagram

11. 框图介绍Description • EMC线路为使该电源对电网辐射符合标准;PFC线路使电源整体的PF值在0.9以上. • BUCK线路为全桥输入稳定的80V电压,同时由MCU检测电流来控制BUCK的输出功率. • 全桥驱动电路为HID提供各阶段所需的电压电流.

12. 项目总结 Conclusion

13. 结论总结 • 通过此项目可以实现HID点灯过程的精确控制,满足HID灯对于工作电压电流的需求; • 下一步的工作是将HID的保护(开路,短路,过流…)设计到线路中,保护的功能可以通过MCU来控制;

14. 代码、流程图、原理图、设计实例照片等 （附加分项）Code, Flow chart, demo board picture etc. (optional)

15. 实例照片