安定器

电子工程术语

我们日常口中常常提及的HID，高压气体放电灯，主要是由HID灯泡、安定器、电源适配线及其附件组成，HID灯泡的灯管内填充有大部分的氙气(Xenon)与碘化物等惰性气体。刚开启氙气灯电源的一瞬间，安定器将车上的12V电压瞬间升压到23000V，利用此高强度的电压激活HID灯泡在两极之间产生发出强光，使灯泡达到高亮度照明。

定义

什么是安定器，到底安定器有什么用？安定器是HID中必备的配套零件，s相当一根导为线，它还有另一个叫法叫HID电子镇流器英文称：BALLAST，它的体积非常的小，只有一个普通电脑光驱的四份之一，随着现代制造技术的发展，现奥蓝顿出台一款新超薄安定器更是体积大减，尺寸仅为72mm*61mm*13mm，仅13mm的厚度，小得不敢相信了吧？它的主要作用是将原12V的电压瞬间升高到23000V的高压，利用此高强度的电压激活HID灯泡在两极之间产生发出强光，使灯泡达到高亮度照明。什么是安定器相信大家心里有个底了吧，更多有关的安定器的作用请点击相关链接查阅。出于稳定性来说，熟悉的人来说都知道直流的安定器远远比不上交流的安定器，对于不熟悉的人来说往往会图着眼前的便利而误选择直流。出于更多的因素考虑，交流是安定器的首选。因为在直流电情况下，一个电极持续地被高速正离子轰击，时间长了，就造成了电极灼蚀。这就造成明显的电极寿命降低，直流安定器的HID氙气灯的寿命普遍使用较短，用交流安定器的话，高速的正离子均匀撞击两个电极，有效增加氙气灯使用的寿命。出于此因素，直流安定器的的工作温度都明显高于交流安定器。

产品介绍

工作电压

要求宽电压范围能正常工作，通行标准在9-17V的标准直流电压下，安定器正常稳定工作。

辐射干扰

1.通行标准无线电干扰相对值不超过--70DB，绝对值小于20微瓦，实际使用时汽车调频收音机无杂音出现。本产品对无线电干扰小于-90DB小于5微瓦。

2.反灌电流干扰：安定器工作时在接线处测量纹波不超过300MV，实测约为150MV-250MV。(避免干扰汽车上众多的电器工作)。

快速启动性能

电源输入电流为标准电压12.8V时，电流不小于实测约8.5A，使所接氙气灯在启动1秒内，光通量达到标准亮度的20%，4秒内，光通量达到标准亮度的80%。

恒功率性能

当输入电压在7-18.5V时，安定器输出功率可恒定保持在35W(偏差正负不超过3W)左右，保护HID灯泡不受损坏。

注意事项

安定器可以视为HID的导火索，质量的好坏直接影响氙气灯的使功能与寿命，别因眼前的价格诱惑而因小失大，另外，选择时尽量选择有独立外观，最好申请专利的了（一般做好产品做品牌的厂家，都会申请专利以防假冒）。

运作原理

安定器运作原理：当接通电源后，在瞬间内利用通过变压器将低压汽车电源升至2万伏以上的高压脉冲激活氙气灯泡中的氙气在电弧中产生3000-12000K色温度，从而激活氙气灯的照明。这变压器就是我们所说的“安定器”。从光的颜色看呈中午的太阳光略带紫蓝。它彻底地与传统的燃烧钨丝发光技术原理脱轨，是新世纪现代照明的创新产品。

产品作用

到底安定器有什么用

我们常用的HID安定器有两种单体安定器和分体安定器

单体安定器，是安定器和高压启动器的合体；

分体安定器，是安定器和高压启动器分体。

1．具有冷启动电流〈6.5A（常用安定器是8.5A~9A甚至更高）的性能，启动速度快，设计了电路自动调动补给电流的功能，也就是常说的二次补给供电的功能，可以使用于不同厂家生产不同管压的HID灯泡。

2.具备电压设计宽压的性能，一般是7.5V~18V（常用安定器是9V~16V），可以保证低电压和高电压能够正常启动；

3．热启动或变光供电时，启动电流〈5A（常用安定器是7A以上甚至更高），降低因频繁变光对汽车供电的负荷，以及对汽车其它用电设备的供电影响；通过减少用电瞬间的负荷，保护汽车原有的线路以及汽车自身的保护系统；低电流启动速度快，排除因降低电流启动点亮时间长，减少夜间变光造成的视觉停留干扰；低电流启动防止灯泡老化或光衰，以及降低对其它车用电子设备的干扰。小功率电源系统也容易启动的独特性能，10A以下电源已经可以足够启动低功率供电的性能，可以安装在摩托车等其它设备上使用；自身工作时温度比较低，减少因自身温度高造成不良部件或故障增加的可能性，降低产品返修的几率；因为以上的性能和其它产品不具备的优势，适应和匹配不同厂家的灯泡以及汽车的性能更强。

分辨测试方式

分辨及测试HID安定器的好坏

分辨方式

（1）目视电源线组是否有被破坏或损坏情形。

（2）目视控制线组是否有被破坏或损坏情形。

（3）目视高压线组是否有被破坏或损坏情形。

（4）目视高压盒线组是否有被破坏或损坏及漏胶情形。

（5）目视安定器本体是否有被破坏或损坏及漏胶情形。

测试方式

（1）取一好的HID灯，作为测试Ballast（安定器）的基准。

（2）准备一台电源供应器，将其电压调整到13.20V作为测试基准电压。

（3）将所有配线均先接妥，开启电源测试灯泡是否会点灯。

（4）如果开启电源无法点亮HID灯，则表示Ballast已损坏。

（5）如果开启电源可以点亮HID灯，则表示Ballast可以点灯，但需检查其电源输入电流为多少，来判断安定器的功能是否正常。

判定基准如下：

1.正常输入电流范围3A-5A之间。

2.大于5A表示安定器工作效率降低，导致消耗功率提高，可靠度降低。

3.小于3A表示安定器工作效率降低，可靠度降低，可能导致灭灯再亮的情形。

技术参数

分类：①模拟型 ②半数字半模拟（PIC芯片）型 ③数字型 ④数字型带DSP内核 ⑤超薄型

主要共用元件：电容 MOS管、变压器、高压包、放电管。

一、主要技术参数

1．启动电压(INPUT VOLTAGE RANGE)：DC9～16V

2．工作电压(OPERATING VOLTAGE)： DC8～20V

3．启动电流（INPUT CURRENT）：≤8A

4．典型电流（TYPICAL CURRENT）：3.2A（DC13.2V INTYPICAL）

5．输出功率（OUTPUT POWER）：35W

6．输出频率（OUTPUT FREQUENCY）：200±30HZ

7．输出电压（OUTPUT POWER）：AC85±17V

8．效率（EFFICIENCY）：≥80%

9. 工作温度（OPERATING TEMPERATURE）：-40～+105℃

使用注意事项

安定器基本的电器指标有：启动电压、工作电压、典型电流、输出功率、冷启动电流、热启动电流、工作效率、工作温度范围等；保护功能方面则要有超压保护、低压保护、空载保护、短路保护、反接保护、防水防振性能等等。这些技术指标一般都可以通过一些普通的测试仪器测量出来，而有些指标则是需要专门的仪器才能测试到的。在这里我重点介绍几个典型的数据：

第一，安定器冷启动时间：通过看输入电流可以简单地判断灯的冷启动时间，而更准确的方法是测试HID灯的光通量：好的安定器可使HID灯在1秒内可以达到稳定光通亮的25%，4秒内可以达到稳定光通量的80%，而低于这个标准的都要谨慎选择；

第二，安定器热启动时间：在灯稳定工作后熄灭15秒内，有些安定器通电后灯泡可以在1秒内达到最高光通亮的80%，几乎感觉不到延时，而有些安定器则需要3-5秒的延时才可以使灯泡达到最高光通亮的80%。当然延时少的安定器品质更好。当安定器和灯泡都处于正常工作状态下，你再做反复连续开关的动作，品质好的安定器一般工作正常，有些安定器会出现点灯不正常，灯泡会有一颗亮一颗不亮的现象，须切断电源再重新开启，这对消费者而言是个很大的安全隐患。请消费者在购买时注意这一点；

第三，安定器的工作方式：目前安定器的工作方式分两种，分别是定电流和定功率，而后者才是可以提供HID长久寿命的正确设计，一个全新的HID灯泡，电极之间的距离为4.2mm，若要在两个电极之间产生跳电电弧（学名为架弧），就必须在电极两端加以23000V的电压，（点灯之后工作电压会降至70—100V），但随着点灯次数、时间的增加，两个电极之间的距离也会愈来愈远，而要维持电弧跳电的工作电压，也会由85V慢慢增加至110V。定电流安定器会持续供应一个稳定的工作电流，但随着HID管压的增加，整体输出功率（根据P=VI公式可知）也会由额定的35W慢慢提升至45W。额外的功率会加速HID灯的老化，降低寿命。轻则导致灯泡固定座熔毁，重则会烧毁灯泡或是安定器！而采用定功率输出的安定器则不会有这种顾虑；

第四、输出功率的稳定度：HID灯泡的特点决定了它工作的功率只能是35W，太高的功率会加速HID灯的老化，降低寿命。定电流的安定器是无法保证输出功率的稳定的。而定功率的安定器中，不同的方案其功率的稳定范围也有很大的不同；模拟方案的安定器功率误差大概在±3-6W；采用单片机方案的安定器的功率误差大概在±2-4W；而采用专用芯片或内置DSP内核MCU方案的安定器，其输出功率的误差可以做到±0.5W。能最大限度的延长HID灯的寿命，紧紧跟随HID管压的变化，使HID灯不闪烁，不熄灭。

第五、安定器的工作寿命：安定器的寿命除了设计方面的因素外，和所用的零件也是密切相关的，最主要的元器件有

电容：电解电容要采用耐高温低漏电的，且要有5000小时以上的使用寿命；点火电容则要求能连续承受很高的冲击电压。

高压包：现在市场上的高压包大致分为线绕的和箔式的两种。相比较而言箔式的高压包瞬间输出能量更足，绝缘性能也更好，自然寿命也更长了。

放电管：放电管分为开关放电管和防雷放电管2种，开关放电管的寿命是防雷放电管的10倍以上，在产品使用的初期可能看不出优劣，但在使用一段时间后自然就分出好坏来了。

下面我们分别给出一款采用DSP内核MCU方案的安定器、一款单片机方案的安定器和一款模拟方案的安定期冷启动时光通量的变化曲线图，可以很明显地区分出来：

总上所述，安定器在整个HID照明系统中，是一个最复杂、技术含量最高的器件。它的质量好坏直接决定整个系统的性能。我们除了关注它能不能点亮灯以外，还应该更多的关注它对HID灯寿命延长的保护，以及它自身的使用寿命问题。只有高稳定性、长寿命的HID系统才能算得上是一款性价比好的产品。

第六保护功能

1.超压保护输入电压超过18V时，安定器自动停止工作，保护安定器，避免损坏安定器和HID 灯泡。

2.低压保护

当输入电压大于9V时，安定器能正常工作，低于8V时，安定器自动停止工作，避免损坏

3.空载保护

当安定器未接灯泡，处于空载状态时，安定器自动停止工作