DE2332442A1

DE2332442A1 - Transistor-zuendanlage fuer eine verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE2332442A1
Application number: DE19732332442
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Melichar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-06-26
Filing date: 1973-06-26
Publication date: 1975-01-16

Description

Transistor-Zündanlage für eine Verbrennungskraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Transistor-Zündanlage für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Transistor und einer Schutzdiode, die am Emitter- und am Kollektoranschluß des Transistors angeschlossen ist und deren pn-Obergang umgekehrt gepolt ist wie der Emitter-Basis-pn-Übergang des Transistors, sowie einer weiteren Schutzdiode für den Transistor.

Eine derartige Transistor-Zündanlage ist aus Seite 63 aus "Elektronik im Motorfahrzeug", Verlag A. Bucheli, Zug/Schweiz, bekannt. In dieser bekannten Zündanlage liegt die weitere Schutzdiode für einen Schalttransistor zwischen der Bordbatterie und dem Emitter des Schalttransistors. Beide Schutzdioden schützen den Schalttransistor vor Spannungsspitzen aus der elektrischen Anlage und Spannungsstößen aus der Zündspule. Die zwischen der Bordbatterie und dem Emitter des Schalttransistors liegende Schutzdiode verursacht jedoch einen unerwünschten Spannungsabfall im Emitter-Kollektor-Kreis des Schalttransistors. Ferner ist sie zwar bei Verpolung der Bordbatterie in Sperrichtung gepolt, jedoch schützt sie den Schalttransistor nicht, wenn die Spannung der verpolten Bordbatterie die Sperrspannung dieser Diode übersteigt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Transistor-Zündanlage so auszubilden, daß auch ein Verpolungsschutz bei erhöhten verpölten Spannungen gewährleistet ist und trotzdem wenig Spannungsabfallβ im Schaltkreis der Zündanlage auftreten. "

Zur Lgsung dieser Aufgabe ist eine Transistor-Zündanlage der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Schutzdiode zwischen dem Emitter- und dem Basis-Anschluß des Transistors liegt und daß ihr pn-übergang ebenfalls umgekehrt gepolt wie der Emitter-Basis-pn-

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Übergang ebenfalls umgekehrt gepolt wie der Emitter-Basispn-Übergang des Transistors ist.

Hierdurch wird ein durch die weitere Schutzdiode im Emitter-Kollektor-Kreis hervorgerufener Spannungsabfall vermieden. Bei Verpolung der Bordbatterie sind sowohl die zwischen den Emitter- und dem Kollektor-Anschluß des Transistors geschaltete Schutzdiode als auch die zwischen den Emitter- und den Basis-Anschluß des Transistors geschaltete Schutzdiode in Durchlaßrichtung gepolt, so daß die pn-übergänge des Transistors geschützt sind.

Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert:

Die Figuren 1 und 2 zeigen die Schaltbilder erfindungsgemäßer Transistor-Zündanlagen.

In Figur 1 ist 2 die Bordbatterie eines Kraftfahrzeuges, die über einen Zündschalter 3 an eine Zündspule 4 und eine Treiberstufe mit einem pnp-Übergang pt für einen Schalttransistor p2 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung der Zündspule 4 ist am Verteilerfinger eines Zündverteilers 5 angeschlossen, der den vier Zündkerzen 6 einer Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. Die Primärwicklung der Zündspule 4 liegt über die Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors ρ 2 an Masse. Parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors p2 sind der Zündkondensator k1 und eine Zenerdiode n3 geschaltet. Der Schalttransistor p2 ist ein npn-Transistor, und der pn-übergang der Zenerdiode n3 ist umgekehrt gepolt wie der Emitter-Basis-pn-tJbergang des Schalttransistors p2. Parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors p2 ist ein ohmscher Widerstand r 5 geschaltet, der in Serie mit einem Vorsehaltwiderstand r4 und der Emitter-Kollektor-Streeke des Transistors p1 der Treiberstufe liegt. Ferner ist zwischen dem Emitter- und Basis-Anschluß des Schalttransistors p2 eine Schutzdiode n2 geschaltet, deren pn-übergang ebenfalls umgekehrt gepalt wie der

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VPA 73/4-027 Emitter-Basis-pn-Übergang des Schalttransistors p2 ist.

Parallel zur Emitter-Basis-Strecke des Treibertransistors p1 ist ein ohmseher Widerstand r2 geschaltet, dessen am Emitter des Treibertransistors p1 liegender Anschluß über den Zündschalter 3 an den positiven Pol der Bordbatterie 2 geschaltet werden kann. Der ohmsehe Widerstand r2 liegt in Reihe mit einem Vorschaltwiderstand r3, der über den Unterbrecherkontakt 7 des Zündverteilers 5 an Masse schaltbar ist. Parallel zu den in Serie geschalteten ohmschen Widerständen r2 und r3 ist ein ohmseher Widerstand r1 geschaltet, über den ein zur Selbstreinigung des ünterbrecherkontakts 7 notwendiger Zusatzstrom fließt. Zwischen dem Emitter- und Kollektor-Anschluß des Treibertransistors p1 ist eine Schutzdiode n4 geschaltet, deren pn-übergang umgekehrt gepolt ist wieder Emitter-Basis-pn-Übergang des Treibertransistors p1. Ferner ist zwischen dem Emitter- und Basis-Anschluß dieses Treibertransistors p1 eine weitere Schutzdiode n1 geschaltet, deren pn-übergang ebenfalls umgekehrt gepolt ist wie der Emitter-Basis-pn-Übergang des Treibertransistors p1.

ISt der Unterbrecherkontakt 7 geschlossen, so sind beide Transistoren p1 und p2 durchgesteuert, und die Zündspule 4 wird geladen. Öffnet der Unterbrecherkontakt 7» so schalten beide Transistoren p1 und p2 in den Sperrzustand. Infolge der induktiven Last im Kollektorkreis des Schalttransistors p2 steigt die Spannung am Kollektor dieses Schalttransistors p2 entsprechend dem Einschwingverhalten des Schwingkreises an, der aus der Induktivität der Zündspule, der effektiven Sekundärkapazität und dem Zündkondensator k1 gebildet ist. Die Zenerdiode n3 begrenzt diese Spannung auf für den Schalttransistor p1 zulässige Werte und übernimmt vor allem die Stoßenergie, die abgeführt werden muß, sobald eine oder zwei Zündkerzen der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise ausfallen. Außerdem ist die Zenerdiode n3 im Falle einer Verpolung der Bordbatterie 2 in Durchlaßrichtung gepolt und übernimmt den gesamten Zündspulenstrom. Der Zündkondensator k1 vermindert den Stoßstrom durch die Zenerdiode n3 und ver-

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zögert beim Sperren des Transistors p2 unter Verminderung der Umschaltverluste den Spannungsanstieg am Kollektor des Schalttransistors p2 solange, bis dieser Schalttransistor p2 seine Sperrfähigkeit wieder erlangt hat.

Die Dioden n1, n2 und n4 sind bei Verpolung der Bordbatterie 2 ebenfalls in Durchlaßrichtung gepolt, so daß sie den Stromfluß tibernehmen und die beiden Transistoren p1 und p2 vor Beschädigung schützen.

In der Schaltung nach Figur 2 ist der npn-Schalttransistor p2 genauso geschaltet wie der Schalttransistor in Figur 1. Ferner haben die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1. Der Treibertransistor p1 ist ebenfalls ein npn-Transistor und ist über eine Diode n4 an die Basis des Schalttransistors p2 angekoppelt. Die Basis des Treibertransistors p1 liegt über in Serie geschaltete ohmsche Widerstände r2 und r1 über den Zündschalter r3 am positiven Pol der Bordbatterie 2. Ferner ist die Verbindungsleitung zwischen dem Kollektor des Treibertransistors p1 und der Diode n4 über einen Widerstand r4 und den Zündschalter 3 ebenfalls an dem positiven Pol der Bordbatterie 2 schaltbar. Die Verbindungsleitung zwischen den ohmschen Widerständen r1 und r2 ist über den Unterbrecherkontakt 7 an Masse schaltbar. Parallel zu Emitter- und Basis-Anschluß des Treibertransistors p1 ist eine Schutzdiode n2 geschaltet, deren pn-übergang umgekehrt zum Emitter-Basis-pn-Übergang des Treibertransistors p1 geschaltet ist. Ferner liegen zwischen dem Basis-Anschluß und dem Emitter-Anschluß des Treibertransistors p1 ein ohmscher Widerstand r3 und eine weitere Schutzdiode n1, deren pn-übergang ebenfalls umgekehrt zum Emitter-Basis-pn-Übergang des Treibertransistors p1, geschaltet ist.

Ist der Unterbrecherkontakt 7 geschlossen, so sperrt der Treibertransistor p1. Der Strom durch den ohmschen Widerstand r4 steuert dann den Schalttransistor p2 durch, so daß durch die Primärwicklung der Zündspule 4 ein Ladestrom fließt. Die Spannung am Kollektor des Treibertransistors p1 ist gleich

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der Summe der Durchlaßspannung der Diode n4 und der Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors p2. öffnet der Unterbrecherkontakt 7, so übernimmt der Treibertransistor p1 den Basisstrom des Sehalttransistors p2. Letzterer sperrt, und an der jeweiligen Zündkerze erfolgt eine Zündung. Bei Verpolung der Bordbatterie 2 schützt die Diode n1 den Treibertransistor p1 und die Zenerdiode n3 den Schalttransistor p2, während die Schutzdiode n2 beide Transistoren p1 und p2 schützt.

Die Transistorzündanlagen nach den Figuren 1 und 2 haben insbesondere den Vorteil, daß die bei Verpolung wirksamen Schutzdioden keine Spannungsabfälle im Stromweg der Treiberstufe bzw. der Primärwicklung der Zündspule verursachen.

1 Patentanspruch

2 Figuren

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Claims

VPA 73/4027 Patentanspruch

Transistor-Zündanlage für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Transistor und einer Schutzdiode, die am Emitter- und am Kollektor-Anschluß des Transistors angeschlossen ist und deren pn-übergang umgekehrt gepolt ist wie der Emitter-Basispn-Übergang des Transistors sowie mit einer weiteren Schutzdiode für den Transistor,

dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Schutzdiode zwischen dem Emitter- und dem Basis-Anschluß des Transistors liegt und daß ihr pn-übergang ebenfalls umgekehrt gepolt ist wie der Emitter-Basis-pn-übergang des Transistors.

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