CN215672522U - 集成式点火器 - Google Patents

Abstract

集成式点火器，包括插接件、电路板、高压包、外壳和铁芯；所述高压包和所述铁芯安装在所述外壳内，所述电路板安装在所述铁芯上，在所述电路板的上设置有插接件。在结构上，通过将点火器和高压包集成在一起，节约了导线成本，解决了原来点火器与高压包连接导线上的干扰信号，同时也方便安装。方便进行组装生产，提高生产效率。

Description

集成式点火器

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，具体涉及集成式点火器。

背景技术

市面上通机动力点火器，特别是数码发动机用点火器，其点火方式是一个触发器+一个点火器+一个高压包，彼此之间用导线连接完成点火功能，点火器通过导线控制高压包线圈电流的通、断产生高压点火，因点火器与高压包彼此分开且导线连接较远，导线电流通、断过程产生很强的干扰信号，且浪费导线连接成本。其点火器本身因储能电解电容体积大，整个点火器产品显得“笨重”。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，通过将点火器和高压包原本分离的两个件集成在一起，形成“二合一”点火器，即原本的触发器+点火器+高压包点火方式演变成触发器+二合一点火器，节省了点火器与高压包之间的连接导线，即解决了原来点火器与高压包连接导线上的干扰信号，也节省了导线成本，同时也便于安装。

具体技术方案如下：

集成式点火器，其特征在于：包括插接件、电路板、初级骨架、次级骨架、外壳和铁芯；

所述铁芯安装在所述外壳内，所述初级骨架套设在所述铁芯上，所述次级骨架套设在所述初级骨架上，在所述次级骨架上安装所述电路板，在该电路板上设置所述插接件。

为更好的实现本实用新型，可进一步为：在所述电路板上设置有限幅电路，该限幅电路用于限制储能电容电压。

进一步地：在所述外壳内设置有电解电容，所述电解电容与所述次级骨架相邻设置。

进一步地：所述限幅电路包括三极管Q9、可控硅D8和稳压二极管D1，该三极管Q9的发射极与电源负极相连，可控硅Q8的阳极与三极管Q9的发射极相连，该可控硅Q8的阴极与二极管D4的阳极相连，该二极管D4的阴极与电源正极相连；

该可控硅Q8的阴极为输出节点，该三极管Q9通过集电极控制可控硅Q8导通；

三极管Q9基极设置有基准电压，该三极管Q9的基极与稳压管D1的阳极相连，该稳压管D1的阴极为储能电容电压采集端。

本实用新型的有益效果为：在结构上，通过将点火器和高压包集成在一起，该高压包主要为初级线圈和次级线圈组成，节约了导线成本，解决了原来点火器与高压包连接导线上的干扰信号，同时也方便安装。方便进行组装生产，提高生产效率，设置的插接件的端口是与外部触发器、电源、熄火开关、机油传感器、指示灯等连接的桥梁。在电路上通过设置限幅电路，有效限制储能电容两端电压，可以用低耐压电容，将电容小体积化具体体现在产品的连接方式用接插件，也是本专利重点保护对象之一。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图；

图2为本实用新型内部结构图；

图3为电路原理框图；

图4为具体电路图；

图中附图说明为，插接件1、电路板2、电解电容3、外壳4、铁芯5、初级骨架6、次级骨架7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

如图1和图2所示：集成式点火器，包括插接件1、电路板2、电解电容3、外壳4、铁芯5、初级骨架6、次级骨架7；

所所述铁芯5安装在所述外壳4内，所述初级骨架6套设在所述铁芯5上，所述次级骨架7套设在所述初级骨架6上，在所述次级骨架7上安装所述电路板2，在该电路板2上设置所述插接件1。在该初级骨架6和次级骨架7上均设置有线圈。该电解电容3也放置在外壳4内，该电解电容3对应电路图中的电解电容C17。高压包在本实施例中主要由初级骨架、次级骨架和上面缠绕的线圈组成。

如图3所示，充电线圈产生正电压和负电压，即交流电压，充电线圈的一端接地，正电压经“芯片稳压电源”稳压5V后向MCU芯片供电，负电压向储能电容C17充电，充电途中通过“限幅电路”。

触发线圈产生的触发信号通过“触发信号电路”处理后向MCU芯片提供转速/位置信号，MCU芯片依据转速/位置信号计时后输出脉冲信号由“驱动电路”放大后驱动MOS管Q7,Q7与高压包初级线圈一端连接，初级线圈另一端接地，当驱动电路有驱动电压时MOS管Q7导通，初级线圈就有电流流过，开始储能，当驱动电路停止驱动时MOS管Q7关闭，初级线圈就产生高压，通过铁芯耦合到次级线圈，从而产生更高的电压，击穿空气放电点火。

MCU芯片外围电路还有熄火电路、CO模块接口电路、机油开关电路及指示灯电路，这些电路起到点火器熄火的作用和故障报警指示作用。

充电线圈产生的正电压经过二极管D3向电容C16充电，然后由芯片稳压电路稳压后向芯片提供电源，充电线圈产生的负电压经电容C17、限幅电路、二极管D4回到充电线圈另一端。

各部分电路具体工作原理如下：

芯片稳压电源：

由电阻R21、电阻R22、三极管Q6、稳压二极管D9和电容C12组成，当电容昂C12电压降低时，三极管Q6导通，电容C16上的电压经过电阻R21向电容C12充电，当电容C12电压上升到稳压二极管D9稳压值时，三极管Q6截止，这样电容C12电压始终维持在稳定电压范围，电阻R22其驱动三极管Q6的作用。

触发信号电路：

触发器一端接地，触发器产生的正电压经电阻R8、二极管D7(正向)、电阻R6、三极管Q2后流向地线，在三极管Q2集电极形成方波脉冲信号进入单片机输入引脚，触发器产生的负电压经三极管Q3、电阻R14、二极管D7(反向)、电阻R8流向触发器另一端，此过程在三极管Q3集电极形成脉冲方波信号进入MCU输入引脚。

稳压二极管D10、二极管D11起限制触发信号最高峰值电压作用，电容C7、C9、C18、C19起滤波抗干扰作用，

驱动电路：

由MCU输出方波信号，经电阻R16、三极管Q4、电阻R20、电阻R23、驱动MOS管Q7,当MCU输出低电平时，三极管Q4导通，三极管Q7控制极有驱动电压，三极管Q7导通，高压包初级线圈一端接储能电容C17正端，一端接三极管Q7漏极D，当三极管Q7导通时，储能电容C17正端电荷经初级线圈流向电容负端，线圈有电流流过就产生磁场能，当MCU输出高电平时，三极管Q4截止，三极管Q7控制极无驱动电压，三极管Q7截止，高压包初级电流也就截止，在初级电流截止的时候会在初级线圈两端产生高的电压，此电压通过铁芯C耦合到次级线圈E，次级线圈产生更高的电压放电点火。

机油传感器电路和指示灯电路以及熄火电路不在本专利保护范围，不再叙述这部分原理。

下面重点详细说明CO接口电路和限幅电路。

CO接口电路：

此电路由电阻R25、电阻R27、电容C8组成，其中电阻R25一端接MCU作为输入信号，记作CO_IN,另一端接外界CO模块，当点火器工作的开始10秒内，CO_IN引脚内部弱上拉，在CO_IN引脚上是高电平，在点火过程中，MCU会检测CO_IN引脚高、低电平状态、为高电平继续点火、为低电平立即熄火，电阻R25另一端接的CO模块，在CO浓度没超标情况下，会向电阻R25提供高电平电压，在CO浓度超标情况会向电阻R25提供低电平电压。此电路有两种功能：

没接CO模块情况：

在上电工作的前10S内，由于MCU内部设置了弱上拉，CO_IN引脚是高电平，MCU检测到高电平将继续输出脉冲信号完成点火功能，在10S后，软件程序自行将CO_IN内部弱上拉禁止，CO_IN引脚变成低电平，MCU检测到低电平后不再输出脉冲点火信号，也就熄火。即没接CO模块，点火器在10S后自动熄火。

接上CO模块，在CO浓度正常情况下，CO模块向电阻提供高电平电压，即便在10S后MCU禁止CO_IN引脚弱上拉，但有CO模块提供高电平电压，点火器会继续输出高电平脉冲信号完成点火功能，一旦CO浓度超标，CO模块停止向R25提供高电平电压，CO_IN引脚残余电压由下拉电阻R27泄放掉，MCU检测到低电平后停止输出脉冲点火信号，也就熄火。

限幅电路：

所述限幅电路包括三极管Q9和可控硅D8，该三极管Q9的发射极与储能电容C17的负极相连，可控硅Q8的阳极与三极管Q9的发射极相连，该可控硅Q8的阴极与二极管D4的阳极相连；

该可控硅Q8的控制端经电阻R9与三极管Q9的集电极相连，在可控硅Q8的控制端与阴极之间跨接有电容C2；

在该可控硅Q8的阴极与阳极之间依次串接有电阻R17和电阻R24，该电阻R17和电阻R24的公共端与三极管Q9的基极相连，三极管Q9的基极与稳压二极管D1的阳极相连，该稳压二极管D1的阴极与储能电容C17的正端相连。

其工作原理是，稳压二极管D1阴极与储能电容C17正极相连，稳压二极管D1阳极与三极管Q9基集相连，三极管Q9发射集与储能电容C17负极相连，三极管Q9发射集还与可控硅Q8阳极相连，三极管Q9集电极通过电阻R9与可控硅Q8控制相连，Q8阴极与二极管D4阳极相连，可控硅控制极与阴极还接有电容C2。其限幅工作原理是，当储能电容C17电压较低，不足以达到稳压二极管D1稳压值，稳压二极管D1就没有电流通过，当充电电压负电压到来，三极管Q9就导通，通过电阻R9向可控硅Q8提供驱动电压，可控硅Q8就导通，储能电容C17就充上电，当储能电容C17充电电压升高超过稳压二极管D1的稳压值后，稳压二极管D1就有电流流过，稳压二极管D1的阳极接到三极管Q9基集，这样三极管Q9的基极电压比发射集电压高，三极管Q9处于截止状态，就不会向可控硅Q8提供驱动电压，可控硅Q8截止，相当于断路，储能电容C17就不会继续充电，由以上原理可知，储能电容C17两端电压维持在稳压二极管D1稳压值附近。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.集成式点火器，其特征在于：包括插接件、电路板、初级骨架、次级骨架、外壳和铁芯；

所述铁芯安装在所述外壳内，所述初级骨架套设在所述铁芯上，所述次级骨架套设在所述初级骨架上，在所述次级骨架上安装所述电路板，在该电路板上设置所述插接件。

2.根据权利要求1所述集成式点火器，其特征在于：在所述电路板上设置有限幅电路，该限幅电路用于限制储能电容电压。

3.根据权利要求2所述集成式点火器，其特征在于：在所述外壳内设置有电解电容，所述电解电容与所述次级骨架相邻设置。

4.根据权利要求3所述集成式点火器，其特征在于：所述限幅电路包括三极管Q9、可控硅D8和稳压二极管D1，该三极管Q9的发射极与电源负极相连，可控硅Q8的阳极与三极管Q9的发射极相连，该可控硅Q8的阴极与二极管D4的阳极相连，该二极管D4的阴极与电源正极相连；

该可控硅Q8的阴极为输出节点，该三极管Q9通过集电极控制可控硅Q8导通；

三极管Q9基极设置有基准电压，该三极管Q9的基极与稳压管D1的阳极相连，该稳压管D1的阴极为储能电容电压采集端。

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