汽车HID氙灯点火电容器

厦门法拉电子股份有限公司 王天祥



汽车HID氙灯点火电容器

厦门法拉电子股份有限公司 王天祥

【摘要】本文描述了针对HID氙灯点火电路的应用而开发的一款高性能薄膜电容器，对实际应用环境进行了分析，介绍了这类电容器与相似用途电容器的优缺点。

【关键词】HID氙灯（High Intensity Discharge Xenon Lamp）；点火电路（Ignition Circuit）；薄膜电容器（Film Capacitor）

1 前言

根据统计，60%以上的驾车事故是集中在夜间及气候不良的情况中，其主因是在这种情况下驾车视线通常较差，驾驶人就必须花费较多眼力及体力来聚精会神观看路面，间接造成疲劳及注意力分散而导致的。同时人类对于驾车视线明亮度的追求也是欲求不满，尤其在车辆头灯用久光度衰减的情况下，大多数消费者都会寻求市面上亮度更高的改装灯泡来解决问题。

HID氙灯（High Intensity Discharge Xenon Lamp）是高压氙气放电灯的通俗叫法。其原理是以多种化学气体（其中大部份为氙气与碘化物等惰性气体）充填在石英玻璃管内，经过高压震幅激发石英管内的氙气电子游离，在两电极之间产生光源，这就是所谓的气体放电现象，类似于闪电的原理。由此所产生的白色强电弧光，色温极高，类似白昼的太阳光芒。HID相对于普通卤素灯不但具有发光效率高、照明质量优越、使用寿命长的优势，同时还缩小了照明单元整体尺寸［1］。

2 HID氙灯点火电路及应用环境分析

图1 HID氙灯典型系统

图2 HID氙灯点火典型电路

图3 典型HID氙灯点火阶段流经电容器Cs的电压电流波形

图2为HID氙灯点火部分的典型电路设计原理图：12V/24V车载直流电源经镇流器放大输出为高压脉冲电平信号，电容器Cs两端电压爬升至火花管钳位电压时，火花管导通，电容器Cs和线圈L1构成一个衰减式振荡回路。这一高频电压被变压器倍压产生2万伏特以上的电动势，灯管被点燃；整段时间非常短暂。此阶段完成后点火电路断开，不再工作。典型HID氙灯点火阶段流经电容器Cs的电压电流波形见图3。

针对车用环境而设计的HID氙灯需要关注的因素非常多，为此国内外很多结构设计也都不同，表1对比了车用HID氙灯点火电路各种设计的优缺点：

表1 车用HID氙灯点火电路设计优缺点对比

表2 常见电容器在车载HID氙灯点火电路的应用性对比

从表1可以看出D1/D3这种一体化封装方式在性能，可靠性等方面均有较大的优势，是一种比较适用于车载环境的结构设计。本文也针对这种设计环境下的电容器Cs展开。

3 车载HID氙灯点火电路电容器选择

目前市场常见的电容器分为瓷介、电解、薄膜三大类型，下面我们通过表2分析这三种电容器在车载HID氙灯点火电路的各自优缺点：

表3 常见电容器引出方式应用性对比

表4

从表2可以看出此处最佳选择是薄膜介质表面安装电容器。由于车载HID氙灯点火电路的应用环境比较严酷，传统薄膜电容器的生产工艺难以满足性能需求。法拉电子作为薄膜电容器领域世界前三位的生产商，目前能大量提供应用于车载HID氙灯点火电路的薄膜电容器产品，包括标准表面安装型，焊片式表面安装型，传统引线型等一系列的产品规格供市场选用。表3是各种引出方式的优缺点对比。

4 产品验证

车载HID氙灯所采用的元器件除必须符合AEC-Q（Automotive Electronics Council Stress Test Qualification）标准测试，此外法拉电子还针对该电容器的应用环境制定了更为严酷的测试要求，表4是法拉电子对于车载HID氙灯点火电路用电容器除AEC-Q200标准外补增的测试要求。

5 总结和展望

HID氙灯之前都是在欧美高端汽车上才使用，这几年随着国产汽车工业的发展，越来越多的国产车也开始装备HID氙灯。同时HID氙灯不单可应用于车辆头灯照明，也可应用于消防紧急照明系统，军警野外照明，船舶夜间领航系统，火车头灯照明，工业建筑夜间主要照明，民间轻型手提户外照明等等。HID取代卤素灯是大势所趋，是21世纪照明产业的新潮流。

法拉电子在HID氙灯用薄膜电容器上有非常强大的研发及制造经验，目前我公司生产的HID氙灯用薄膜电容器可完全替代同类进口产品，并且在产品性能上也完全达到并超越同行产品。随着中国汽车工业的高速发展及汽车照明领域的快速普及，我公司将与汽车照明行业一同成长，积极迎接市场的挑战！

参考文献

［1］OSRAM GmbH. OSRAM AUTOMOTIVE LIGHTING XENARC ® HEADLIGHT LAMPS High Intensity Discharge（HID） Lamps Information for professionals，2009﹕13.

［2］李佳兴.用于驱动HID灯之高频可调光电子安定器，2005﹕11.