的LD端及二极管的热敏特性，使其根据内部气温变化调节频闪能量，并利用HV9910的内部电源给微功耗的MK6A12P单片机供电，使

  频闪灯与普通灯相比，因其体积小，短时间之内发出强光，因此被大范围的使用在化学分析仪器、工业定位检测及交通警示等领域。现有的高亮度频闪灯的工作电压范围小，通常12～24 V，且无温度补偿功能，因此长期在高温条件下工作时，储能电容的温度过高，储能电容爆裂，或大幅缩减使用寿命。

  HV9910是美国Supertex公司生产的一种低成本、PWM控制芯片，可在8～450 V范围内工作，且可向外部提供7.5 V、1 mA的电源，目前常用于LED驱动设计中。利用上述特点设计了一种10～50 V宽电压范围内工作且自适应内部气温变化的高亮度频闪灯。

  高亮度频闪灯主要由内部温度检测、过压检测、工作模式设置、驱动及脉冲触发部分所组成，具有完善的保护功能和高温自适应功能，整体电路框图如图1所示。

  Vin为高压输入脚，可输入8～450 V;Vdd脚外接电容提供芯片工作电压，同时向外电路提供7.5 V、1 mA最大电流;CS脚为电流采样端，与内部的参考电压0.25 V比较后产生PWM波形;利用LD脚可设置低于0.25 V参考电压;PWM_D为使能输入端，低电平时芯片停止工作。

  高亮度频闪灯工作要求在0.8～1.2 s内给100以上的储能电容，储存400 V以上的电压后向频闪管中放电，从而发出强光。为满足上述要求，利用HV9910设计了在10～50 V宽电压范围工作的反激式升压器，如图3所示。

  同一型号MOSFET的导通内阻拥有非常良好的一致性，因此利用MOSFET管的导通内阻实现对电感电流的检测。为说明图3中三极管Q2的工作原理，在图4中用二极管D2、D1代替Q2进行说明。

  在电流检测电路中，二极管PN结的正向导通电压会随工作环境和温度变化而变化，为克服这种缺陷，采用将D2、D1对接方法来消除温度对检测电路的影响。在开关管Q1导通时间Ton内，C点为高电平，开关管Q1和二极管D2、D1导通，A点电压即为开关管Q1导通压降UDS_on，经二极管D2、D1反馈到B点，此时B点电压由式(1)决定

  因二极管D2、D1导通压降基本相同，此时开关管导通压降UDS_on即为B点电压，如图5所示，在Ton时间内导通压降UDS_on很好地反馈到了B点，再经电阻R6、R8将B点电压分压后，与CS端的参考电压Uref进行比较。当反馈到CS端的电压升到Uref时，开关管Q1关闭，此时电感电流为峰值IP，变压器T1初级电感导通时储存的能量WL即可由式(2)确定

  在关闭时间Toff内C点为低电平，A点电压反激为高电压，因二极管D2处于截止状态，此时B点电压为零。

  在确定了电感储存的能量WL与储能电容需储存的能量Wc的前提下，为使高压电容在Tc时间内两端电压达到Uc时，开关管需导通次数N由式(3)确定，其中是变压器的输出效率，f为工作频率

  当电容充电时间Tc取0.8～1.2 s，高压储能电容容值为100F、电压为400 V，变压器的输出效率=80%时，使线H，确定了工作频率f应高于40 kHz才能满足设计要求，又HV9910的PWM频率Fosc由与Rosc脚相连的电阻确定。综合考虑各种因素，确定频率Fosc为50 kHz，即与Rosc脚相连499 k的电阻。

  频闪灯高亮度方式工作时内部温度会达到100℃以上，而高压储能电容的最高温度为105℃，高压电解电容长期在高温状态下时，内部的电解液干枯，缩短了使用寿命。

  因此在频闪灯不停止工作的前提下，采用随其内部温度升高而适当降低发光时释放能量的方式。其工作模式如图6所示。

  图6中可知，随着频闪灯内部温度的升高，C1的充电速率减小，降低C1充电电压最大值。

  本次设计中，利用二极管PN结热敏特性特性设计了温度自适应调节电路。二极管的PN结的正向压降UD与温度升关系由式(5)决定

  式中，Ugo为定值;K是正向压降随气温变化的系数(K约为2 mV/℃)。图3中温度自适应调节电路是把D4的正向导通电压UD经过电阻R4、R7分压后反馈到LD端。在式(6)中，反馈到LD端的电压为UL

  在UL低于0.25 V时，利用LD端的可设置低于0.25 V参考电压的特点，使参考电压Uref随温度T升高而降低。

  经实测表明，利用二极管热敏特性及HV9910的LD端能调整CS端内部的Uref。由式(2)、式(3)与式(6)得温度T与在电容充电时间Tc内输入能量Wc的关系，即

  从式(8)可见，温度T与电容电压Uc为反变化关系。1 s内给100F高压储能电容C1充电，其电压变化曲线 s内高压储能电容C1能充到的最高电压变化范围为428～340 V，实现了对频闪灯内部温度的自适应调节。

  频闪灯整体工作电路如图9所示，其中MK6A12P单片机PB1脚的电压UPB用于判断电路是否处于过压状态。当输入电压Ui低于51 V时，UPB= UcR11/(R11+R1)-UD5，当Ui高于51 V时，UPB=Ui-UD3-UD5。通过检验测试UPB是否大于1.5 V，判断电路是否为过压状态。

  当电路处于过压状态时，单片机通过控制HV9910的PWM_D端，停止电路工作，同时可结合实际使用需要，利用单片机设置不一样的工作模式。

  从实测结果可见，在设定的输入电压范围内，升压电路能正常工作，实现了宽电压工作的目的。