CN202280557U - 摩托车点火器输出功率可调的直流升压电路 - Google Patents

Abstract

现有摩托车直流点火器直流升压电路因其工作参数不便于调节，耗能很大,易使电池亏电失效,而且点火电压波动达60V,不适应节能和高性能点火需要。含有一个固定占空比的振荡器电路，致电路复杂，制作调试成本较高，可靠性降低。针对现有技术的不足，新的设计方案为:在现有技术的基础上，取消振荡电路，设计一个可控升压电路，由单片机通过驱动电路，对可控升压电路作升压转换及输出功率控制。可控升压电路内电子开关作通断变化，使变压器的初级断续地接通电池并在次级感应出高压电经二极管向储能电路充电。控制包括启停，占空比的变化等,藉此改变可控升压电路输出功率,形成输出功率可调的直流升压功能。新型直流点火器输出功率可调的直流升压电路硬件结构简单，易于制作调试，运行可靠，运行参数可控。为直流点火器必然出现的节能及恒压点火技术所需的功率调控准备了必要技术条件，其作为一般升压电路应用时，有工作原理简单，制造成本低和可靠性高的优点。

Description

摩托车点火器输出功率可调的直流升压电路

技术领域

本方案属于内燃机点火技术领域，尤其涉及一种带有单片机的摩托车点火器直流升压电路。 

背景技术

点火器对摩托车发动机有重要的控制作用，出于对摩托车的动力，效率和排放性能的追求，传统的交流点火器已越来越多地被直流点火器所替代。 

目前已出现多种由传统电子电路构成或结合有单片机的直流点火器。直流点火器需将电池的直流低电压通过直流升压电路升高为直流高电压，并给储能电路或储能电容充电，使之获得点火能量。点火能量过高或过低都会影响点火性能，而过高还浪费能源，致电池亏电，使整车性能变差。摩托车运行时发动机转速或设备(电池)的状态影响对点火能量的需求和提供能力。这就要求直流升压电路的输出功率可以调节以保持点火电压恒定或在目标范围内。这种调节最方便的途径是对直流升压电路作启停，占空比等改变。但现有技术中，点火器直流升压电路，均由一个具有固定占空比的振荡器决定占空比等参数。如：文献CN200620109862.9,CN200820081415.6，实用器见各摩托车企产品。这使现有的直流点火器不便于输出调节，使直流点火器性能的提高受到很大限制。直流点火器的功耗主要属于直流升压电路，因此，摩托车直流点火器需要一种输出功率可控的直流升压电路。另一方面，现有直流升压电路结构复杂，制作调试成本较高，可靠性不易提高，需要改进，这也是提高直流点火器技术的重要一环。 

发明内容

 现有直流点火器直流升压电路因其工作参数不便于调节，不适应节能调节的需要，致耗能很大,易使电池亏电失效,而且点火电压波动达60V。又电路复杂，制作调试成本较高，可靠性相应地不够高。 针对现有技术的不足，设计目标为:给直流点火器设计配置一种硬件结构简单，易于制作调试，运行可靠，运行参数可控的直流升压电路。所述电路既具备简单可靠，易于制作调试，降低成本的实用意义，又为直流点火器的性能提高即节能低耗及点火指标提高准备了必要技术条件。 

     本方案设计了一种硬件结构简单,输出功率可调的直流升压电路，见图1。方案包括属于现有技术的一些电路及功能。由符合单片机要求的电源给单片机及有关电路供电(略)，单片机接受已经过整形的脉冲信号，从中分析出发动机和磁电机的运动状态，适时驱动点火电路，使储能电路放电，向外部高压包接点输出电流。其中受控升压电路,在单片机及驱动电路具有一定占空比的控制信号作用下形成升压输出。驱动电路的输入端连接所述单片机，其输出端连接作为受控升压电路的输入端的电子开关的控制端，该电子开关的功率输入端连接电池正，其功率输出端接升压变压器的初级，该变压器初级的另一端接地，次级高压输出端接二极管的正端，二极管的另一端作为受控升压电路的输出端连接储能电路。由单片机通过驱动电路，操控电子开关，使变压器的初级断续地接通电池并在次级感应出高压电经二极管向储能电路充电。简化分析可认为，单片机对驱动电路每一次激励，仅使电子开关开闭一次，因此，其每一个通断及通断的频率，占空比，都是由单片机决定的。变压器借助这种控制将初级的直流低压转换为次级的直流高压输出，同时其输出功率也会随控制的启停及控制波形的占空比变化而变化,形成输出功率可调的直流升压功能。其中可控升压电路，仅由电子开关，变压器和二极管各一件共三个元件组成。 

     本方案设计的可控升压电路，舍弃了现有技术中不便于参数调节且结构复杂的振荡电路。其升压转换的启停，占空比，频率完全由控制电路即单片机决定,并由此使直流升压电路对储能电路的充电具备了大范围功率可调性。这为下一步必然出现的技术发展，准备了条件。 

新设计的直流可控升压电路结构简单，其器件可少至3个（不包含驱动及驱动源），比现有技术大幅减少。由单片机驱每动一个转换波形，无需其独立振荡运行，因此工作原理简单，所组成的点火器，制作调试简单，成本降低并运行稳定，可靠性提高。如前所述，本方案属于内燃机点火技术领域，不限于叙述所涉及的背景。 

附图说明

图1方案的电路简图 

图2实例1电路图

图3实例2电路图

图4实例3电路图

具体实施方式

下面参照附图说明几个实例： 

实例1：见图2，一例摩托车点火器输出功率可调的直流升压电路，除本方案特征中的驱动电路7和可控升压电路8外，均为标准或常用电路。单片机采用PIC12F615，其I/O口即输入输出口线使用功能灵活，具体口线据担当的功能即可确定。GP0，GP2接受整形后的脉冲信号，GP1接驱动电路，输出控制信号。该信号的启停及占空比调节可控升压电路的能量输出。GP4控制点火电路。单片机GP0，GP2从脉冲整形信号获得发动机和磁电机运动信息。除得到点火信号外，从中分析出转速和提前角信息，作提前角处理后单片机GP4口发出点火信号，使储能电路5放电，向高压包接头输出电流，实施点火。可控升压电路则适时对储能电路充电。可控升压电路的构成和工作原理为：单片机GP1口输出控制信号，经由电阻R2构成的驱动电路7，控制TIP122的通断，其受控端或基极接驱动电路7的输出即电阻R2之一端，TIP122的功率输入端或集电极接电池正，功率输出端或发射极接变压器B1初级，使变压器B1的初级断续地接通电池并在次级感应出高压电经二极管D1向储能电路5充电。单片机可控制可控升压电路升压转换的启停及占空比等参数，通过启停控制及改变单片机对驱动电路输出控制信号的占空比，可在较大范围调节可控升压电路输出功率。另外，单片机对驱动电路输出控制信号的频率也可改变，必要时改变频率也可影响其功率并提高运行效率。 

本例中直流升压电路具有输出功率易于在较大范围调节的性能，为新的技术发展准备必要条件，而其工作原理简单，所组成的点火器，制作调试简单，成本降低并运行稳定，可靠性提高，是单纯代替现有技术直流升压电路获得的有益效果。 

实例2：见图3，与实例1相比，驱动电路加入了三极管T1和电阻R1对变压器B1初级电流取样并对驱动作负反馈，限制变压器初级电流最大值。其他原理同实例1。 

实例3：见图4， 与实例2相比，三极管T2和电阻R3，R4增强驱动。各例对电子开关的选择和驱动电路的设计，还可据点火器实际需要有更多的变化。其他原理同实例2。 

Claims (1)

1.一种摩托车点火器输出功率可调的直流升压电路，包括单片机（2）从脉冲整形信号获得发动机和磁电机运动状态信息，受该单片机控制的点火电路（3），该点火电路的输出连接储能电路（5），其特征是：还有驱动电路（7），可控升压电路（8），该可控升压电路由电子开关（K1),变压器（B1），二极管(D1)组成，所述驱动电路的输入端连接所述单片机，其输出端连接作为所述可控升压电路(8)的输入端的所述电子开关(K1)的控制端，该电子开关的功率输入端连接电池正，其功率输出端接所述变压器（B1）的初级，该变压器初级的另一端接地，所述变压器（B1）次级的地端接地，高压输出端接所述二极管（D1）的正端，该二极管的另一端作为所述受控升压电路(8)的输出端连接所述储能电路（5）与所述点火电路（3）的相接点。

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