CN109378991A - 免电池手动点火装置及点火方法 - Google Patents

免电池手动点火装置及点火方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109378991A
CN109378991A CN201811471891.3A CN201811471891A CN109378991A CN 109378991 A CN109378991 A CN 109378991A CN 201811471891 A CN201811471891 A CN 201811471891A CN 109378991 A CN109378991 A CN 109378991A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
generator
frequency
converter
high frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811471891.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王东芃
洪剑峰
林再法
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201811471891.3A priority Critical patent/CN109378991A/zh
Publication of CN109378991A publication Critical patent/CN109378991A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M11/00—Power conversion systems not covered by the preceding groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q5/00—Make-and-break ignition, i.e. with spark generated between electrodes by breaking contact therebetween
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses

Abstract

本发明一种免电池手动点火装置及点火方法，涉及AC‑AC变换器及高压燃弧技术领域，提供一种AC‑AC变换器拓扑，变换器基于正半周与负半周都能工作的交流高频斩波器，不需要整流环节就可直接将手动式发电机发出的低频交流电转换成高频交流电；包括手动式发电机、AC‑AC变换器、特斯拉线圈、高压燃弧间隙、高频脉冲发生器构成；利用双开关结构配合特斯拉线圈的初级构成正半周与负半周都能正常工作的斩波拓扑，可直接将发电机发出的低频电压转换为高频电压，解决了手动发电机频率低、特斯拉线圈需要频率高的问题。

Description

免电池手动点火装置及点火方法
技术领域
本发明涉及AC-AC变换器及高压燃弧技术领域，主要应用在各种高压电火花的产生和燃气点火中，具体涉及一种免电池手动点火装置及点火方法。
背景技术
目前厨房用火基本上都普及了液化气(煤气)，为家庭用火带来了极大的便利。燃气灶常用的点火工具为压电点火器和电子点火器。压电点火器由于效率低、可靠性差而逐渐被淘汰，电子点火器成为主流的点火设备。电子点火器需要电池提供能源，这带来了两个问题：1电池属于高污染物资，其使用有悖于我国提倡的绿色、低碳社会环境；2电池供电寿命有限，安全性不足，这导致用户(尤其是点火频繁的大厨房)在使用时常常因为电池没电而影响到供餐，甚至贪图方便，用户直接使用明火，存在安全隐患。
中国专利CN201575477U公开了一种手动发电煤气点火枪，中国专利CN101893256B公开了一种手摇点火器，这些发明通过手动发电装置与升压变压器相连，将发电机发出的电压升为高压，通过放电针产生高压电弧，点燃可燃气体。由于手摇发电装置发电具有低压、低频的特点，通常为100多Hz。升压变压器的体积与效率与频率关系非常密切，直接将手动发电机与升压变压器配合升压，将导致变压器体积庞大和效率低下，难以在实际中使用。为了解决上述问题，中国专利CN201954583U公开了一种手拧充电式点火器，这个发明增加了电容储能环节、整流环节和稳压电路环节。但这些措施并没有解决手动发电机频率低，变压器要求频率高的矛盾。
发明内容
本发明的目的是要解手动式发电机频率低、变压器需要频率高的问题。提供一种AC-AC变换器拓扑，这种变换器基于正半周与负半周都能工作的交流高频斩波器，不需要整流环节就可直接将手动式发电机发出的低频交流电转换成高频交流电的免电池点火装置。本发明的另一个目的提供一种免电池手动点火装置的点火方法，根据所发生电压的正负极性分为正半周工作模式和负半周工作模式。
免电池手动点火装置，由手动式发电机、AC-AC变换器、特斯拉线圈、高压燃弧间隙、高频脉冲发生器构成；所述AC-AC变换器由开关21、开关24、二极管22和二极管23构成，具有输入端A1、输入端B1和输出端A2、输出端B2；所述特斯拉线圈由初级线圈、次级线圈构成；所述高压燃弧间隙由放电针41和放电针42所形成的间隙构成；所述高频脉冲发生器生成高频开关脉冲控制信号端S1和信号端S2；所述开关21和开关24为三端器件、有一个控制端与两个导通端，控制端分别为控制端S1与控制端S2，两个导通端在控制端的控制下可相互接通与断开；所述开关21的一个导通端与二极管22的负极相连，相连后接到输入端A1，开关21的另一个导通端与二极管22的正极相连，相连后接到输出端A2，开关21的控制端S1与高频脉冲发生器的信号端S1相连，开关24的一个导通端与二极管23的负极相连，相连后接到输入端B1，开关24的另一个导通端与二极管23的正极相连，相连后接到输出端B2，开关24的控制端S2与高频脉冲发生器的信号端S2相连；所述手动式发电机的一端与AC-AC变换器的输入端A1相连、另一端与AC-AC变换器的输入端B1相连。
所述特斯拉线圈的初级线圈一端与AC-AC变换器的输出端A2相连、另一端与AC-AC变换器的输出端B2相连，次级线圈的一端与高压燃弧间隙的放电针41相连、另一端与高压燃弧间隙的放电针42相连。
所述手动式发电机由手杆、加速齿轮组与磁电式发电机组成，手杆与齿轮组连接、齿轮组与磁电式发电机连接、磁电式发电机与AC-AC变换器电性连接。
所述AC-AC变换器与特拉斯线圈的初级线圈共同形成高频斩波器，工作于电感电流断续模式。
所述手动式发电机所发生电压的正负极性分为正半周工作模式和负半周工作模式：
正半周工作模式：当手动式发电机输出正极性电压时，开关24关闭，二极22自然关断，二极管23自然导通，开关21、二极管23、特斯拉线圈的初级线圈构成高频斩波器，高频脉冲发生器信号端S1送出高频脉冲信号控制开关21高频率地导通、关断，形成低电压的高频脉冲，低压高频脉冲耦合到次级线圈，形成高频高压脉冲，通过高压燃弧间隙打出电弧；
负半周工作模式：当手动式发电机输出负极性电压时，开关21关闭，二极23自然关断，二极管22自然导通，开关24、二极管22、特斯拉线圈的初级线圈构成高频斩波器，高频脉冲发生器信号端S2送出高频脉冲信号控制开关24高频率地导通、关断，形成低电压的高频脉冲，低压高频脉冲耦合到次级线圈，形成高频高压脉冲，通过高压燃弧间隙打出电弧。
本发明的有益效果是：利用双开关结构配合特斯拉线圈的初级构成正半周与负半周都能正常工作的斩波拓扑，可直接将发电机发出的低频电压转换为高频电压，解决了手动发电机频率低、特斯拉线圈需要频率高的问题；使得手动式发电机替代电池作为点火器的能源，具有永不断电、方便安全、绿色、低碳的优点。
附图说明
图1为本发明实施例的电路拓扑示意图。
图2为本发明实施例在正半周工作时的电路示意图。
图3为本发明实施例在负半周工作时的电路示意图。
图4为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
参见图1～4，本发明装置包括：手动式发电机1、AC-AC变换器2、特斯拉线圈3、高压燃弧间隙4、高频脉冲发生器5构成；所述AC-AC变换器2由开关21、开关24、二极管22和二极管23构成，具有输入端A1、输入端B1和输出端A2、输出端B2；所述特斯拉线圈3由初级线圈31、次级线圈32构成；所述高压燃弧间隙4由放电针41和放电针42所形成的间隙构成；所述高频脉冲发生器5生成高频开关脉冲控制信号端S1和信号端S2；所述开关21和开关24为三端器件、有一个控制端与两个导通端，控制端分别为控制端S1与控制端S2，两个导通端在控制端的控制下可相互接通与断开；所述开关21的一个导通端与二极管22的负极相连，相连后接到输入端A1，开关21的另一个导通端与二极管22的正极相连，相连后接到输出端A2，开关21的控制端S1与高频脉冲发生器的信号端S1相连，开关24的一个导通端与二极管23的负极相连，相连后接到输入端B1，开关24的另一个导通端与二极管23的正极相连，相连后接到输出端B2，开关24的控制端S2与高频脉冲发生器5的信号端S2相连；所述手动式发电机1的一端与AC-AC变换器2的输入端A1相连、另一端与AC-AC变换器的输入端B1相连。
所述特斯拉线圈3的初级线圈31一端与AC-AC变换器的输出端A2相连、另一端与AC-AC变换器的输出端B2相连，次级线圈32的一端与高压燃弧间隙4的放电针41相连、另一端与高压燃弧间隙的放电针42相连。
所述手动式发电机1由手杆11、齿轮组12与磁电式发电机13组成、手杆11与齿轮组12连接、齿轮组12与磁电式发电机13连接、磁电式发电机13与AC-AC变换器2电性连接，操作时转动手杆11传动齿轮组12带动磁电式发电机13发生电压。
所述AC-AC变换器2与特拉斯线圈3的初级线圈31共同形成高频斩波器，工作于电感电流断续模式。
如图2，当手动式发电机发出的电压处于正半周时，开关24、二极管22关闭，开关21、二极管23工作并与特斯拉线圈的初级电感构成高频斩波电路，将发电机的低频电压转换为高频电压(将手动式发电机低频电压转换成高频电压。图中参与工作的电路部分用黑实线标出，没有参与工作的电路部分用虚线标出)，高频脉冲发生器信号端S1送出高频脉冲信号控制开关21高频率地导通、关断，形成低电压的高频脉冲，低压高频脉冲耦合到次级线圈，形成高频高压脉冲，通过高压燃弧间隙打出电弧。
如图3，当手动式发电机发出的电压处于负半周时，开关21、二极管23关闭，开关24、二极管22工作并与特斯拉线圈的初级电感构成高频斩波电路，将发电机的低频电压转换为高频电压(将手动式发电机低频电压转换成高频电压。图中参与工作的电路部分用黑实线标出，没有参与工作的电路部分用虚线标出)，高频脉冲发生器信号端S2送出高频脉冲信号控制开关24高频率地导通、关断，形成低电压的高频脉冲，低压高频脉冲耦合到次级线圈，形成高频高压脉冲，通过高压燃弧间隙打出电弧。
本发明的有益效果是：利用双开关结构配合特斯拉线圈的初级构成正半周与负半周都能正常工作的斩波拓扑，可直接将发电机发出的低频电压转换为高频电压，解决了手动发电机频率低、特斯拉线圈需要频率高的问题；使得手动式发电机替代电池作为点火器的能源，具有永不断电、方便安全、绿色、低碳的优点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明保护范围为准。

Claims (5)

1.免电池手动点火装置，其特征在于：包括手动式发电机、AC-AC变换器、特斯拉线圈、高压燃弧间隙、高频脉冲发生器构成；所述AC-AC变换器由开关21、开关24、二极管22和二极管23构成，具有输入端A1、输入端B1和输出端A2、输出端B2；所述特斯拉线圈由初级线圈、次级线圈构成；所述高压燃弧间隙由放电针41和放电针42所形成的间隙构成；所述高频脉冲发生器生成高频开关脉冲控制信号端S1和信号端S2；所述开关21和开关24为三端器件、有一个控制端与两个导通端，控制端分别为控制端S1与控制端S2，两个导通端在控制端的控制下可相互接通与断开；所述开关21的一个导通端与二极管22的负极相连，相连后接到输入端A1，开关21的另一个导通端与二极管22的正极相连，相连后接到输出端A2，开关21的控制端S1与高频脉冲发生器的信号端S1相连，开关24的一个导通端与二极管23的负极相连，相连后接到输入端B1，开关24的另一个导通端与二极管23的正极相连，相连后接到输出端B2，开关24的控制端S2与高频脉冲发生器的信号端S2相连；所述手动式发电机的一端与AC-AC变换器的输入端A1相连、另一端与AC-AC变换器的输入端B1相连。
2.根据权利要求1所述的免电池手动点火装置，其特征在于：所述特斯拉线圈的初级线圈一端与AC-AC变换器的输出端A2相连、另一端与AC-AC变换器的输出端B2相连，次级线圈的一端与高压燃弧间隙的放电针41相连、另一端与高压燃弧间隙的放电针42相连。
3.根据权利要求1所述的免电池手动点火装置，其特征在于：所述手动式发电机由手杆、加速齿轮组与磁电式发电机组成，手杆与齿轮组连接、齿轮组与磁电式发电机连接、磁电式发电机与AC-AC变换器电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种免电池手动点火装置，其特征在于：所述AC-AC变换器与特拉斯线圈的初级线圈共同形成高频斩波器，工作于电感电流断续模式。
5.一种基于权利要求1或2或3的免电池手动点火装置的点火方法，其特征在于：根据手动式发电机所发生电压的正负极性分为正半周工作模式和负半周工作模式：
a)正半周工作模式：当手动式发电机输出正极性电压时，开关24关闭，二极22自然关断，二极管23自然导通，开关21、二极管23、特斯拉线圈的初级线圈构成高频斩波器，高频脉冲发生器信号端S1送出高频脉冲信号控制开关21高频率地导通、关断，形成低电压的高频脉冲，低压高频脉冲耦合到次级线圈，形成高频高压脉冲，通过高压燃弧间隙打出电弧；
b)负半周工作模式：当手动式发电机输出负极性电压时，开关21关闭，二极23自然关断，二极管22自然导通，开关24、二极管22、特斯拉线圈的初级线圈构成高频斩波器，高频脉冲发生器信号端S2送出高频脉冲信号控制开关24高频率地导通、关断，形成低电压的高频脉冲，低压高频脉冲耦合到次级线圈，形成高频高压脉冲，通过高压燃弧间隙打出电弧。
CN201811471891.3A 2018-12-04 2018-12-04 免电池手动点火装置及点火方法 Pending CN109378991A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811471891.3A CN109378991A (zh) 2018-12-04 2018-12-04 免电池手动点火装置及点火方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811471891.3A CN109378991A (zh) 2018-12-04 2018-12-04 免电池手动点火装置及点火方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109378991A true CN109378991A (zh) 2019-02-22

Family

ID=65376657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811471891.3A Pending CN109378991A (zh) 2018-12-04 2018-12-04 免电池手动点火装置及点火方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109378991A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111416531A (zh) * 2020-03-26 2020-07-14 陈林 一种整流装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201575477U (zh) * 2009-11-24 2010-09-08 刘夫成 手动发电煤气点火枪
CN102291014A (zh) * 2011-07-22 2011-12-21 上海交通大学 交流斩波-全桥整流的ac-dc变换器
CN107040150A (zh) * 2017-03-03 2017-08-11 中南大学 一种双向ac‑dc变换器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201575477U (zh) * 2009-11-24 2010-09-08 刘夫成 手动发电煤气点火枪
CN102291014A (zh) * 2011-07-22 2011-12-21 上海交通大学 交流斩波-全桥整流的ac-dc变换器
CN107040150A (zh) * 2017-03-03 2017-08-11 中南大学 一种双向ac‑dc变换器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111416531A (zh) * 2020-03-26 2020-07-14 陈林 一种整流装置
CN111416531B (zh) * 2020-03-26 2023-08-04 陈林 一种整流装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202068653U (zh) 直流低压电源双推挽振荡功率合成无极灯
CN201656806U (zh) 一种基于恒功率充电系统的液相脉冲等离子体电源
CN202679770U (zh) 一种逆变升压脉冲激光电源
CN205496750U (zh) 带高频引弧的igbt单管逆变式氩弧焊和手弧焊两用机
CN209664538U (zh) 一种手工焊、氩弧焊和等离子切割三用主回路电路
CN103084711B (zh) 双逆变交流方波钨极氩弧焊机及其控制方法
CN105509093B (zh) 一种低功耗智能电弧打火机电路及打火方法
CN103401468B (zh) 一种等离子体起弧电路
CN205505078U (zh) 燃气壁挂炉新型点火装置
CN203368357U (zh) 一种大功率模块化等离子体发生器电源
CN109378991A (zh) 免电池手动点火装置及点火方法
CN205351388U (zh) 一种低功耗智能电弧打火机电路
CN103111719B (zh) 带直流电压输出的高频引弧电路
CN203245482U (zh) 带直流电压输出的高频引弧电路
CN104759352A (zh) 一种电除尘脉冲高压电源控制器
CN201309041Y (zh) 一种电焊机
Qu et al. Variable CLLC topology structure technique for a bidirectional on board charger of electric vehicle
CN211524983U (zh) 一种能量可控的交流点火系统
CN103615347A (zh) 一种天然气发动机并联点火系统
CN204513450U (zh) 一种电子点火器的点火电路
CN204100290U (zh) 一种高能电子点火器电路
CN104019462A (zh) 高频电弧打火机
CN203062065U (zh) 双逆变交流方波钨极氩弧焊机
CN105450018A (zh) 一种电力升压斩波控制系统
CN104942403A (zh) 市电同步50hz高压脉冲引弧装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination