基于單片機(jī)的寬電壓智能型爆閃燈的設(shè)計(jì)

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(wěn)壓管D3的穩(wěn)壓值，當(dāng)UH>UF時(shí)NE555輸出低電平，開關(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(diào)節(jié)充電速率。
MK6A11P單片機(jī)發(fā)出30 kHz的同步脈沖，經(jīng)過C5加到2腳觸發(fā)，使輸出為高電平，開關(guān)管Q1導(dǎo)通，變壓器初級的電流線性增加，D點(diǎn)的電壓也線性增加，當(dāng)UD>UF-UZ 時(shí)，NE555輸出為低電平，快速關(guān)斷開關(guān)管，變壓器初級儲存的能量通過次級釋放到高壓電容，電容被充電。由于同步脈沖是單片機(jī)發(fā)出的，因此工作頻率穩(wěn)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、過慢、過快充電情況下的充電曲線。理想的充電速率是，當(dāng)電壓剛達(dá)到設(shè)定值時(shí)，頻閃管被觸發(fā)，高壓電容的電壓被放電。由圖3可知充電過慢達(dá)不到設(shè)定值，影響爆閃亮度，過陜產(chǎn)生過充電壓，增加開關(guān)管、變壓器、高壓電容的負(fù)擔(dān)，在3次或4次爆閃模式下工作時(shí)更為嚴(yán)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(dāng)正常工作時(shí)一次放電電壓為350 V，二次放電電壓為200 V，而過快時(shí)一次放電電壓為350 V，而二次放電電壓為240 V，過充電壓為40 V，則電壓改變量為20％，而能量改變量可達(dá)44％，這是因?yàn)殡娙葜袃Υ娴哪芰颗c充電電壓成平方關(guān)系。


工作時(shí)MK6A11P單片機(jī)檢測圖7中E點(diǎn)的電壓，當(dāng)電壓過早達(dá)到設(shè)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(xiàn)，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，可見高壓剛達(dá)到設(shè)定值后，被觸發(fā)脈沖觸發(fā)放電，不發(fā)生過慢、過快充電現(xiàn)象。