基于單片機的寬電壓智能型爆閃燈的設計

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為穩壓管D3的穩壓值，當UH>UF時NE555輸出低電平，開關管關斷，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，從而調節充電速率。
MK6A11P單片機發出30 kHz的同步脈沖，經過C5加到2腳觸發，使輸出為高電平，開關管Q1導通，變壓器初級的電流線性增加，D點的電壓也線性增加，當UD>UF-UZ 時，NE555輸出為低電平，快速關斷開關管，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發出的，因此工作頻率穩定，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，正常、過慢、過快充電情況下的充電曲線。理想的充電速率是，當電壓剛達到設定值時，頻閃管被觸發，高壓電容的電壓被放電。由圖3可知充電過慢達不到設定值，影響爆閃亮度，過陜產生過充電壓，增加開關管、變壓器、高壓電容的負擔，在3次或4次爆閃模式下工作時更為嚴重。


表l是電容C1為100μF時充電電壓與儲存能量的關系表。當正常工作時一次放電電壓為350 V，二次放電電壓為200 V，而過快時一次放電電壓為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44％，這是因為電容中儲存的能量與充電電壓成平方關系。


工作時MK6A11P單片機檢測圖7中E點的電壓，當電壓過早達到設定值時，K點的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B，D，F，G點的波形，每次被觸發后延遲5～6μs后G點為高電平，可知同步效果和開關波形良好，能量控制點(F點)的電壓紋波很小。


圖5為3次爆閃模式工作時，實測的工作波形，可見高壓剛達到設定值后，被觸發脈沖觸發放電，不發生過慢、過快充電現象。