JPH0396660A - 配電回路と点火配電回路と点灯配電回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、外部から電力を入力し、その複数個の負荷の
中から所定のものにその電力を配電する配電回路に関す
る。ただし、全負荷が同種類の負荷でなくてもよい。

その入力電力の電圧が低い場合はもちろんのこと、その
電圧が半導体（可制御）スイッチ・デバイスの耐圧を越
える高電圧の場合特に本発明は役に立つ． 例えば、その各負荷が点火用放電ギャップならば、本発
明は、点火回路が出力する高電圧を入力し、その複数個
の点火用放電ギャップの中から所定のものにその高電圧
を配電する点火配電回路となる。

この場合、本発明は、複数の点火用放電ギャップを持つ
各用途用点火システムに対して役に立つが、特に、内燃
機関用点火システム、ロケット・エンジン用点火システ
ム等に対して役に立つ。

あるいは、その各負荷が放電灯ならば、本発明は、放電
灯点灯回路が出力する高電圧を入力し、その複数個の放
電灯の中から所定のものにその高電圧を配電する点灯配
電回路となる． この場合、本発明はネオン・サイン等に役に立背景技術 従来技術として、日本特開昭５２−７９１４７号に開示
されている高電圧配電装置の基本回路を第２図に示す。

この回路では、可飽和型のコイル１と点火用放電ギャッ
プ２の直列回路を複数組並列接続した並列回路に、点火
コイル３の２次コイル３ｂから高電圧を印加するように
なっている。

ただし、図示していないが、簡単に考えると、各点火用
放電ギャップ２に漂遊キャパシタンスが１つずつ並列接
続されており、各組のコイル１と漂遊キャバシタンスが
直列共振回路を形成している。また、２次コイル３ｂの
出力電圧はプラス、マイナスに変化し、交流戒分を含む
から、その共振周期をその交流周期から外さなければな
らない所定の点火用放電ギャップ２に優先的に高電圧を
供給するには、これに接続されるコイル１のインダクタ
ンスだけを小さくし、他のコイル１のインダクタンスを
大きいままにしておき、その点火用放電ギャップ２の印
加電圧だけを高くする。

コイル１のインダクタンスを小さくする方法は，外部の
永久磁石（図示せず。）などによって、あるいは、その
コイル１と共に変圧器（図示せず．）を構成するコイル
（図示せず。）に電流を流すことによって、そのコイル
１を励磁して，そのコアーを飽和させる方法である。

従って、点火回路からの入力電力を所定の点火用放電ギ
ャップ２に効率良く供給するには、不飽和時のコイル１
のインダクタンスはできるだけ大きく、コイル１の内部
抵抗と飽和時のそのインダクタンスはできるだけ小さい
方が良い。

ところで、所定以外の点火用放電ギャップ２に供給され
る電圧を充分に小さくする方法として、コイルｌの不飽
和時のインダクタンスをあまり大きくせずに、点火用放
電ギャップ２に積極的にコンデンサを並列接続してその
ギャップ間容量を増やす方法がある。けれども、容量放
電による電波雑音が増えたり、２次コイル３ｂの出力電
圧の立ち上がりが鈍くなったり、無効電力が増えたり、
するのでこの方法は賢明ではない。

尚、内燃機関では、スパークを発生させようと思わない
点火プラグのギャップ部分の圧力（つまり、まだ点火タ
イミングとならない気簡の内部圧力。）に比べて、スパ
ークを発生させようとする点火プラグのギャップ部分の
圧力（つまり、これから点火タイミングとなる、圧縮行
程中の気簡の内部圧力。）は数倍〜数十倍程度になり、
前者の点火プラグでスパークが発生し易くなる。

これは、簡単に考えると、例えばその圧縮比が１０なら
、圧縮行程の気筒内部圧力は慣性過給などによって１０
気圧以上に達し、吸気行程のそれは１気圧未溝に下がる
ことがあるから、各気簡に収り付けた点火用放電ギャッ
プ２の絶縁破壊電圧が大きく違ってしまう、からである
。

その様なミス・スパークを防ぐには、コイル１の不飽和
時のインダクタンスはその飽和時のそれに比べて極めて
大きくする必要がある。

そのインダクタンス比を大きくとる必要があるのは、負
荷が点火用放電ギャップ２の場合に限らず、他の負荷の
場合にも無効電力、漏れ電流などの面からも当てはまる
。

そんな訳で、コイル１の不飽和時のインダクタンスをで
きるだけ大きく設定しなければならない。その大きさは
、高電圧を出力する２次コイル３ｂのインダクタンスに
匹敵する大きさ以上となるしかしながら、各コイルｌを
励磁してそのコアーを飽和させたり、又は、そのコアー
を不飽和状態に戻したりするとき、その磁束が変化する
ので、電圧が発生してしまう、という問題点が第２図の
様な配電回路にある。

（第１の問題点） その発生電圧は各負荷にサージ電圧など、思わぬときに
余計な電力を供給してしまうから、都合が悪い。

例えば、第２図の回路では、各コイル１がそのインダク
タンス切り換えの際に点火コイル３と同様に高電圧を発
生するから、最悪の場合次の様な事が起きる。

点火コイル３が励磁され、２次コイル３ｂが千数百ボル
ト前後の電圧を出力している最中に、１つのコイル１を
飽和をさせたり、別のコイル１を不飽和状態に戻したり
、すると、どちらかのコイル１に接続された点火用放電
ギャップ２でスパークが発生してしまう。

あるいは、１つのコイルｌを飽和させ、同時に別のコイ
ル１を不飽和状態に戻す場合、両コイル１が発生する高
電圧が加算されるため、両コイル１に接続された２つの
点火用放電ギャップ２でスパークが発生してしまう。

また、その飽和状態と不飽和状態を切り換える際にエネ
ルギーが浪費されてしまう、という問題点もその従来技
術に有る。

（第２の問題点） その浪費エネルギーはほぼコイル１の励磁エネルギーに
相当する。

さらに、点火コイル３の励磁と同様、そのインダクタン
スの切り換え、すなわち、コイル１の励磁あるいはその
反対の動作に時間が掛かる、という問題点もその従来技
術に有る。

（第３の問題点） そこで、本発明は、前記４つの問題点を解決することが
できる配電回路を提供することを目的としている。

発明の開示 即ち、本発明は、 その両入力端子間に，第１の変圧器の第１の巻線と負荷
を直列接続した直列回路を複数組並列接続し、前記各第
１の変圧器の第２の巻線の両端を開放したり短絡したり
する第１のスイッチング手段を設けた配電回路である。

ただし、全負荷が同種類の負荷であるとは限らない．各
負荷が異種類であっても構わない。

それから、コイル１に必ず可飽和型を用いなければなら
ない、という問題点もその従来技術にある。

（第４の問題点） このことによって、所定の第１のスイッチング手段をオ
ンにすると、これがこれに対応する第ｌの変圧器の第２
の巻線の両端を短絡するので、その第１の巻線側からみ
たその第１の変圧器のインピーダンスはゼロとなり、そ
の第１の巻線と直列接続される負荷だけが前記両入力端
子間に直接接続される。

ただし、そのインピーダンスがゼロになるのは各第１の
変圧器が理想的な変圧器の場合である。

実際にはそれにリーケージ・インダクタンスと内部抵抗
があるから、そのインピーダンスはゼロとはならず、低
インピーダンスとなる。

その結果、外部から電圧をこの両入力端子間に印加すれ
ば、その負荷だけに優先的に電力を供給することができ
る。

従って、各組の第１のスイッチング手段のオン、オフに
よってその組の第１の変圧器のインピーダンスを切り換
える際に、その第ｌの変圧器を飽和させたり、不飽和状
態に戻したりする必要が無いから、そのためにエネルギ
ーを浪費しなくて済む、という効果が本発明に有る。

（第２の問題点が解決。） そして、各第１の変圧器を飽和領域で使う必要はないか
ら、これらは可飽和型である必要はない、という効果が
本発明にある。

（第４の問題点が解決。） また、そのインダクタンス切り換えの際にコイル１の励
磁時間の様に時間が掛からない、という効果が本発明に
有る。

（第３の問題点が解決。） さらに、そのインダクタンス切り換えの際にその第１の
変圧器の磁束が変化することも無いから、その第１の巻
線に電圧が発生しない、という効果が本発明に有る。

（第１の問題点が解決。） それから、本発明が請求項７記載の配電回路の場合、所
定以外の各組の負荷の両端を、その組の第２の変圧器の
第１の巻線が短絡する．このため、その組の第１の変圧
器の第１の巻線からその負荷に流れる漏れ電流を低減す
ることができる、という効果が本発明に有る． （ｆ＆述の第５の問題点が解決，〉 その各負荷が点火用放電ギャップ２なら、この効果は、
スパークを発生させようと思わない点火用放電ギャップ
２で、誤ってスパーク等が発生するのを強く防止するこ
とができる、という効果に結び付く． 第２図の様な配電回路ではこういう事はできない。各負
荷に別の可飽和型コイルを１つずつ並列接続し、所定以
外の各負荷の両端を短絡して，そのｆ″ｔＲに流れる漏
れ電流を低減することはできない。

〈第５の問題点〉 なぜなら、各員荷に別の町飽和型コイルを１つずつ並列
接続して、そのインダクタンスを磁束によって変化させ
ると、このときに発生する電圧がその負荷に印加されて
しまう、からである。

その負荷が点火用放電ギャップ２ならば、その発生する
高電圧によってスパークがその点火用放電ギャップ２で
発生してしまう。並列接続だと、その高電圧が直接その
点火用放電ギャップ２に印加されるため、その影響は、
２次コイル３ｂ等を挟んで点火用放電ギャップ２に接続
されるコイル１の影響より大きい， 発明を実施するための最良の形態 本発明をより詳細に説明するために、以下添付図面に従
ってこれを説明する。第１図、第３図〜第１３図に１２
の実施例を示す， 尚、各負荷として点火用放電ギャップ２を用いた例を中
心に述べて行くが，もちろんそれらを他の負荷に換えて
各実施例を使うことができる。

また、第１４図に各実施例に高電圧を入力するのに適し
た点火回路の１例を示す。

第１図の実施例は、請求項１又は４記載の配電回路など
に対応し、４つの点火用放電ギャップ２から１つを選ぶ
配電回路である。

この回路では、変圧器４の１次コイル４ａと点火用放電
ギャップ２の直列回路の４組（必要なら、もっと増やし
てもよい。）が入力端子ｔ１・ｔ２間に並列接続されて
いる。

各変圧器４が前述の第１の変圧器に、各１次コイル４ａ
がその各第ｌの巻線、各２次コイル４ｂがその各第２の
巻線に、それぞれ相当する。

４投型の切り換えスイッチ５が４つの２次コイル４ｂの
うちから■つだけその両端を短絡する。

従って、その２次コイル４ｂの両端を短絡された変圧器
４の１次側からみたインダクタンスはほとんどゼロにな
る。正確には、それはその２つのり一ケージ・インダク
タンスの和になる。

一方、それ以外の各変圧器４の１次側からみたインダク
タンスはほとんどそのｌ次コイル４ａのインダクタンス
になる。

この様にして、各変圧器４の１次側からみたインダクタ
ンスを変化させることができる。

その結果、前述したコイル１の励磁の様にそのインダク
タンス切’７ｍえの際に、エネルギーを消費しなくて済
むし、時間は掛からないし、高電圧が発生しない、また
，各変圧器４は可飽和型でなくてよい、という効果がこ
の実施例を含め．本発明にある。

尚、２次コイル４ｂの巻数は、１例として、ｌ次コイル
４ａの巻数の１００分の１前後である。

第３図の実施例は、請求項１、７又は８記載の配電回路
などに対応し、後述する第１図の回路の欠点を改善した
配電回路である。

ｔ３、ｔ４は入力端子である。各変圧器７が前述の第２
の変圧器に、各１次コイル７ａがその各第１の巻線に、
各２次コイル７｝）がその各第２の巻線に，それぞれに
相当する。

各切り換えスイッチ６が、第１、第２のスイッチング手
段、及び、請求項８記載の開放短絡制御手段を兼ね、そ
れに接続される２次コイル４ｂ、７ｂの一方の両端を短
絡し、他方の両端を開放する。

このため，各変圧器７が、これに接続される点火用放電
ギャップ２が選ばれないとき、その両端を低インピーダ
ンスで短絡する。

第１図の回路の場合、この様な仕組みが無いので、高電
圧が入力端子ｔ１、ｔ２間に印加されると、選ばれた点
火用放電ギャップ２のギャップ間電圧ほどまでではない
が、選ばれない点火用放電ギャップ２のギャップ間電圧
が増えてしまう、という欠点がある。

この事は、前述した通り、後者のギャップ部分の圧力が
前者のギャップ部分の圧力より小さい場合、後者の絶縁
破壊電圧が小さくなり、後者でスパークが発生し易くな
るので、特に問題となる。

従って、１次コイル４ａの不飽和時と飽和時のインダク
タンス比は第２図の回路の場合より第ｌ図の回路の場合
の方をより大きく設定する必要がある。

第４図の実施例は、請求項１、７又は８記載の配電回路
など対応する。

この回路では、トランジスタ１１と４つのダイオード１
３の組合せのそれぞれが交流スイッチを形戒し、各第１
のスイッチング手段に相当する。

そして、トランジスタ１２と４つのダイオード］４の組
合せのそれぞれが交流スイッチを形成し、各第２のスイ
ッチング手段に相当する。

さらに、スイッチ８とトランジスタ９、１０等の組合せ
のそれぞれが各トランジスタｌ１、１２の開放と短絡を
制御する開放短絡制御手段に構戒する。

互に発生する点火回路（例えば、日木特開昭６３−３０
２２１７号の点火装置、又は、後述の第１４図の点火回
路など．）に対してこの実施例がうまく機能するように
するためである。

もちろん、他の実施例でも大丈夫である。いや、むしろ
、変圧器４あるいは７の偏磁の点からすると、その様な
点火回路と本発明の配電回路を組み合わせた方が望まし
い。

そして、そのプラス，マイナスの高電圧の発生を繰り返
す周波数を上げれば、各変圧器４、７の各インダクタン
スを小さくして、それらを小型、軽量化することが可能
になる。

第５図の実施例は請求項ｌ又は３記載の配電回路などに
対応する。

この回路では、入力端子ｔ７・ｔ８間に、変圧器４の１
次コイル４ａと２つの点火用放電ギャップ２の直列回路
が４組並列接続されている。必要なら、その組数を増や
せばよい。

第６図の実施例は請求項１，３、７又は８記載の配電回
路などに対応する。この回路では、入力端子Ｌ９、ｔｌ
Ｏの間に、変圧器４の１次コイル４ａと２つの変圧器７
の１次コイル７ａの直列回路が２組並列接続され、各１
次コイル７ａに１つずつ点火用放電ギャップ２が並列接
続されている１５は１つのメーク接点と２つのブレイク
接点を持つスイッチである。

通常、各２次コイル７ｂの両端を各スイッチ１５のブレ
ーク接点が短絡し、各２次コイル４ｂの両端を各スイッ
チ１５のメーク接点が開放している。だから、図では左
側の２つの点火用放電ギャップ２が選択されていること
になる。

各スイッチｌ５にソリッド・ステート・リレー、又は、
リード・リレー等のリレーを使うこともできる。

第７図の実施例は請求項１、５、７又は８記載の配電回
路などに対応する． この回路では、入力端子ｔｌｌ．ｔｌ２の間に、２つの
変圧器４の１次コイル４ａと変圧器７の１次コイル７ａ
の直列回路が２組並列接続され、各ｌ次コイル７ａの両
端に２つずつ点火用放電ギャップ２が直列接続されてい
る。

この様に、各負荷として負荷（点火用放電ギャップ２）
を複数個ずつ直列接続したものを用いてもよい。

尚、各１次コイル７；ｌの巻数を２倍にして、それぞれ
にセンター・タップを１つずつ取り付け、これらのタッ
プをアースすることも考えられる。

第８図の実施例は請求項ｌ又は２記載の配電回路などに
対応する。入力端子ｔｌ３・ｔｌ４間に、１次コイル４
ａと点火用放電ギャップ２の直列接続の順序が正反対の
２つの直列回路が並列接続され、１次コイル４ａと点火
用放電ギャップ２の接続点同士が接続されている． この実施例は、所定以外の負荷（点火用放電ギャップ２
）の両端を簡単な構成で短絡することができる、という
利点を持つ。

第９図の実施例は、請求項１、６、７又は８記載の配電
回路などに対応し、第７図の回路を変形した配電回路で
ある． 第７図の回路において、スイッチ接点、巻線、コアーの
数を減らすために、本発明者は直列接続されｆＳ２つの
１次コイル４ａのコアーを直列回路の組ごとに共通Ｃこ
した。

ただし、各組の直列接続した２つの１次コイル１６ａの
逆起電力が互いに相殺しない様にする必要がある。その
両逆起電力が加算となる様にその両１次コイル１６ａを
直列接続する必要がある。

第１０図の実施例はさらに第９図の回路を簡単化し、そ
の部品点数を減らした配電回路である。

第９図の回路において組数を２とし、巻線、コアーの数
の削減と、切り換えスイッチからオン・オフ・スイッチ
への交換のために、本発明者は一方の組の変圧器７と他
方の組の変圧器１６のコアーを共通にし、同じく一方の
組の変圧器ｌ６と他方の組の変圧器７のコアーを共通に
した。

そのためには、各１次コイル１７ｂの巻数は各ｌ次フイ
ル１７ａの巻数の２倍であることが望ましい。

また、各１次フイル１７ａ、１７ｂの逆起電力の向きに
注意する必要がある。

第１１図の実施例は、請求項９記載の配電回路などに対
応する。

第４図の回路では、点火用放電ギャップ２等の組数を３
としても、各組の両交流スイッチ、及び、その両者のオ
ン、オフを正反対にに制御する開放短絡制御手段の構成
は複雑で、それらの部品点数が多い、という欠点がある
。

そこで、本発明者は、第１１図の回路では変圧器１８の
２次コイル１８ｂの数を増やし、２次コイル４ｂ．．１
８ｂの結線の仕方によってその楕成を簡単にし、その部
品点数を減らしている。

２次コイル１８ｂの数は点火用放電ギャップ２等の直列
回路の組数からｌを減じた数である。

各組の１対のトランジスタ１２が交流イッチを椙成する
． 前述の結線の仕方は、各組の２次コイル４ｂと交流スイ
ッチに対して、これらとそれ以外の組のすべての変圧器
１８から１つずつ選んだ２次コイル１８ｔ）すべてを含
む閉回路を形成する結線の仕方である。

つまり、ある組の２次コイル４ｂと交流スイッチ、及び
，それ以外の組のすべての変圧器１８から１つずつ選ん
だ２次コイル１８ｂのすべてを直列接続するという結線
をすべての組に対して行うのである。

ただし、各交流スイッチが含まれる各閉回路中の２次コ
イル４ｂ、１８ｂ、１８ｂの逆起電力の向きに注意する
必要がある。すなわち、それら逆起電力の向きが加算と
なることが必要である。

この場合、１つの閉回路において、その交流スイッチが
オンのとき、その１つの２次コイルにとって他の２次コ
イルはその出力電圧の短絡を強める働きをするだけだか
ら、その交流スイッチはすべての２次コイル４ｂ、１８
ｂ、１８ｂの両端を短絡することになる。

従って、各組の２次コイル４ｂの両端とそれ以外の組の
２次コイル１８ｂの両端を開放したり、短絡したりする
スイッチング手段は共通となる。

第１２［￥ｌの実施例は、第７図の回路を変形した配電
回路である。

各組の１対のトランジスタｌ１とｌ対のトランジスタ１
２それぞれが交流スイッチを撲成する。

本発明者は、第１２図の回路では、各組の１対の２次コ
イル４ｂの両端を開放したり、短絡したりするスイッチ
ング手段〈交流スイッチ）を第１１図の回路の様に共通
にして、各組から１つずつスイッチング手段を節約して
いる。

第ｌ３図の実施例は、第４図の回路を変形した配電回路
である。図中で接続端子ｃｔｌ〜ｃｔｌ６はそれぞれ同
じ符号同士が接続される。

各トランジスタ１２にダイオード・ブリッジ回路が４つ
ずつ並列接続されているが、これは一種の論理回路であ
る。１つのトランジスタ１２がオンのとき、所定の組の
２次コイル４ｂの両端とそれ以外の組すべての２次コイ
ル７ｂの両端をそのトランジスタ１２等が短絡する。こ
れは他の下ランジスタ１２等についても同じである。

尚、図中、点線で接続されたダイオードは、他に接続が
だぶるダイオードがあるので、必要ない第１４図の回路
は、各実施例に高電圧を入力するのに適した点火回路の
１例で，直列インバータ回路を利用した自己発振型の点
火回路である。

出力端子ｔｌ６、ｔｌ７は各実施例の両入力端子に接続
される．入力端子ｔｌ５には外部から点火信号が入力さ
れる。この点火信号がロー・レベルのとき点火動作が行
われる。

最初に、この新点火方式の特徴について連べる．その内
蔵コンデンサの放電時だけしかスパークを発生すること
ができないＣＤＩ（コンデンサ放電点火）方式に対して
、この点火方式は転流コンデンサ（３４）の充電時と放
電時にスパークを発生することができ、多重スパークが
可能である。

そこで、この方式をＣＤＩ方式の名前に準じて、以後、
ＣＣＤＩ（　　Ｃａｐａｃｉｔｏｒ（又は、Ｃｏｎｄｅ
ｎｓｅｒ）　　Ｃｈａｒｇｅ　　ａｎｄＤｉｓｃｈａｒ
ｇｅ　　Ｉｇｎｉｔｉｏｎ　　｝方式、あるいは、グプ
ルＣＤＩ方式、あるいは、コンデンサ充放電点火方式と
呼ぶことにする。

ダブルＣＤ１方式は転流コンデンサ（３４）の充電時と
放電時にスパークを発生することができるので、従来の
ＣＤＩ方式あるいは電流しゃ断方式の様に点火のための
準備動作（そのコンデンサの充電、あるいは、その点火
コイルの励磁。〉を必要としない、という利点がある。

〈第１の利点〉 つまり、ダブルＣＤＩ方式は必要なときに待たずに直ぐ
点火を開始することができるのである。

このため、ダブルＣＤＩ方式は内燃エンジンの高速回転
化に難無く対応ずることができる。

しかも、その出力電圧の立ち上がりはＣＤＩ方式と同様
に早いから、ダブルＣＤＩ方式は点火プラグのかぶり等
による漏れ電流に強いという利点を持つ。

（第２の利点） る漏れ電流があっても，コンデンサ電圧の連続性を保つ
ためにその出力電流が増えるだけで、その出力電圧の立
ち上がりはあまりその影響を受けない、からである。

ついてながら、電流しゃ断方式は点火コイルと目〒 いう『電流　」　入力電源としているので、コイに分布
する漂遊キャパシタンスを充電するから、ダブルＣＤＩ
方式などに比べてその出力電圧の立ち上がりは鈍くなる
。

その上、かぶり等による漏れ電流があると、その出力電
流からその漏れ電流分が差し引かれるから、その立ち上
がりはさらに鈍くなったり、その出力電圧が全く立ち上
がらなくなって、スパークが発生しなくなったり、する
． それから，直流電源（１９）を構成する電源コンデンサ
の容量とその充電手段の電流容量が充分に大きければ数
十ミリ・セカンド、数百ミリ・セカンドの総スパーク期
間も可能だから、この極めて猛烈な多重スパークが厳寒
時のエンジン始動に大いに役立つ。

というのは、ダブルＣＤＩ方式が転流コンデンサ（３４
）の充放電の繰り返し回数によって、また、その転流コ
ンデンサ容量の大きさを変えることによってその総スパ
ーク期間と総スパーク・エネルギーを自由に設定するこ
とができる、からである． （第３の利点） 尚、前記コンデンサ容量の大きさによって前記総スパー
ク・エネルギーを変えることができるのは、それによっ
て各スパークの電流ピーク値が変わるからである． また、逆に点火が容易なときにはその総スパーク・エネ
ルギーを絞って節約することもできる。

さらに、燃焼（光）センサー等と組み合わせて、そのセ
ンサー信号の情報からその点火タイミングの他にその総
スパーク期間と総スパーク・エネルギーを最適に調整す
るフィード・バック制御も考えられる． もちろん、ダブルＣＤ１方式はアルコール・エンジン、
スパーク・アシスト・ディーゼル・エンジン又はロケッ
ト・エンジン等の点火にも役に立つ。

そして、共振型スイッチング電源の様にその共振周波数
を高めることにより、点火フイル（３５）を小型、軽量
化することが可能となる。

（第４の利点） ここから、この点火回路の仕組みについて述べる。先ず
、この主回路から始める． スパーク発生時、スパークによって出力端子ｔ１６・ｔ
ｌＴ間は短絡されるので、点火コイル３５の２つのリー
ゲージ・インダクタンスと転流コンデンサ３４が直列共
振回路を形成する．ダイオード３１、３２は転流コンデ
ンサ３４の振動電圧のピーク値を一定にする。このため
、トランジスタ２０、２ｌの各内蔵ダイオードにはほと
んど電流は流れない．これらは点火動作に伴うサージ電
圧対策となる。

ダイオード３１、３２の作用は次の通りである。トラン
ジスタ２１のオン期間中、転流コンデンサ３４の電圧が
直流電源ｌ９の電圧と同じになると、１次コイル３５ａ
の電流はトランジスタ２１とダイオード３２を流れる様
になり、転流コンデンサ３４の電圧はもうそれ以上増え
ない。

一方、トランジスタ２０のオンｐｎ間中、転流コンデン
サ３４の電圧がゼロになると、１次コイル３５ａの電流
はダイオード３ｌとトランジスタ２０を流れる様になり
、転流コンデンサ３４の電圧はほぼゼロのままになる． この様にして、その電圧はほぼゼロとその電源電圧の間
に制限され、そのピーク値は一定となる次に、トランジ
スタ２０、２１等の！１１ｇ４について述べる。この回
路では、トランジスタ２０、２１それぞれと変圧器３６
等が自己保持機能と自己ターン・オフ機能（自己消弧機
能）を持つ２つのスイッチング手段を横成する。

そのために、変圧器３６と２つのダイオード３０等がト
ランジスタ２０、２１の各主電流から各ゲート順バイア
ス電圧あるいは各ゲート逆バイアス電圧に変換し、各ト
ランジスタ２０、２１に正・帰還する。

その点火動作中、その一方のトランジスタにゲート順バ
イアス電圧が与えられ、他方のトランジスタにゲート逆
バイアス電圧が与えられ、その順バイアスと逆バイアス
が交互に切り換わる。

２組の抵抗３７とダイオード２８はトランジスタ２０、
２１のターン・オフ遅れによる電源短絡を防止するため
にある。これらがゲート順バイアス電圧の供給だけを遅
らせ、トランジスタ２０、２１の各ターン・オンだけを
遅らせる。

トランジスタ２３〜２５、ダイオード２９、及び、抵抗
３８は３端子スイッチを構成する。この３端子スイッチ
が、その点火動作停止中に電源コンデンサ３３等がトラ
ンジスタ２１にゲート逆バイアス電圧を供給する様に制
御する．そして、この３端子スイッチが、その点火動作
中に２次フイル３６ｂがトランジスタ２１にゲート電圧
を供給する様にＩＩＩ御する。

この様にその動作停止中に逆バイアス電圧を供給する目
的は、トランジスタ２１の漏れ電流を小さくするためと
誤動作対策である。

点火動作停止中、２次コイル３６ｂの励磁電流が電源コ
ンデンサ３３からトランジスタ２５、抵抗３８、２次コ
イル３６ｂ、及び、トランジスタ２０の内蔵ダイオード
を経て流れ、２次コイル３６ｂが励磁される。点火開始
時、この励磁電流がトリガー電流となり、この点火回路
は発振し始める。

トランジスタ２６等が、トランジスタ２ｌのターン・オ
ンでその点火動作が始まり、トランジスタ２０のターン
・オフでその点火動作が停止する様に制御する。

この様にするのは、電流ゼロ・スイッチングもあるが，
転流コンデンサ３４の電圧を点火開始時にいつもほとん
どゼロにしておき、トランジスタ２■のターン・オン昨
後に直流電源１９の電圧をそのまま１次コイル３５ａに
印加させ、点火開始哨の点火コイル３５の最大出力電圧
を一定に保つためである。

そのために、トランジスタ２６等がトランジスタ２１の
オン、オフをそのゲート電圧から検出する。そのオン、
オフとその検出出力に時間差が多少あっても支障はない
。そして、入力端子ｔｌ５に入力されている点火信号が
立ち上がって、点火終了が指示されても、トランジスタ
２１がオンである限り、トランジスタ２６はオンのまま
である．その間、トランジスタ２６がトランジスタ２５
をオフに保つので、実陛の点火終了はトランジスタ２０
のターン・オフまで待たされる。

尚、■・ランジスタ２２等が構成する定電圧回路が電源
コンデンサ３３の電圧十Ｖｌを、トランジスタ２５、ト
ランジスタ２４のエミッタ接合、ＩＷ下側のダイオード
２８、２つのツエナー・ダイオード２７、及び、トラン
ジスタ２０の内蔵ダイオードのオン電圧あるいはツエナ
ー電圧の総和より低く制御する．さもないと、これらが
電源コンデンサ３３を短絡してしまう． ここから，この回路の発振動作を中心に述べるその後、
ｌ次コイル３５ａの電流がゼロになると、それまで励磁
されていた１次コイル３６ａの励磁電流がトランジスタ
２０、２１のオン、オフ切り換え、トランジスタ２０が
ターン・オンする入力端子ｔｌ５に入力されている点火
信号（この場合の起動・停止信号．）が立ち下がると、
トランジスタ２６がトランジスタ２５をターン・オフさ
せるので、前述の３端子スイッチが切り換わる． この３端子スイッチが２次コイル３６ｂをトラン゜ジス
タ２１のゲートに順方向に接続するから、２次コイル３
６ｂの励磁電流がトランジスタ２１等が形成するスイッ
チング手段をターン・オンさせる． そのターン・オン直後、直流電源ｌ９の電圧がほとんど
そのまま１次フイル３５ａに印加されるので、出力端子
ｔｌ６・ｔｌＴ間に高電圧が発生する。このため、その
両出力端子間に接続される点火用放電ギャップ２でスパ
ークが発生する。

そのターン・オン直後，その電源電圧に充電された転流
コンデンサ３４の電圧がほとんどそのまま１次コイル３
５ａに印加され、出力端子ｔｌ６・ｔ１７間に高電圧が
発生する．このため、前記点火用放電ギャップ２でスパ
ークが発生する。

その後、１次コイル３５ａの電流がゼロになるとき、ト
ランジスタ２５がオフならば、１次コイル３６ａの励磁
電流がトランジスタ２０、２１のオン、オフを切り換え
る。

以後、同様に同じ事が繰り返される。この繰り返しはト
ランジスタ２５がオフの間続く。

しかし、１次コイル３５ａの電流がゼロになるとき、ト
ランジスタ２５がオンならば、１次コイル３６ａの励磁
電流はトランジスタ２０だけに供給される．なぜなら、
前述の３端子スイッチが２次コイル３６ｂとトランジス
タ２１のゲートとの順方向の接続を切り放し、電源コン
デンサ３３がトランジスタ２１にゲート逆バイアス電圧
を供給する、からである。

チャネル型トランジスタが手に入らない場合，高耐圧、
小電流容量のＰチャネル型トランジスタを複数個ずつ並
列接続すればよい。具体的には、それらの全ドレイン同
士、全ソース同士、全ゲート同士をそれぞれ接続するの
である． 最後に、第１図、第３図〜第１３図の各回路において、
各点火用放電ギャップ２の代わりに直列接続した複数の
点火用放電ギャップ２を用いることも可能である。

また、各スイッチにリード・スイッチを使うことももち
ろん可能である．内燃機関の場合なら、そのクランク軸
の回転に同期して回転する永久磁石によって、その周り
に配置した複数のリード・スイッチのオン、オフを制御
することも可能である。

さらに、第１４図のトランジスタ２０、２１はＰチャネ
ル型であるが、高耐圧、大電流容量のＰ関連特許　： （　日本特願昭６１−０１３９３８号　）日本特開昭６
２−５０１９号 ＰＣＴ／ＪＰ８７／０００５３号 （Ｗ０８７／０４５７５号） 日本特開昭６２−２１７０１７号 同６２−２２８８１５号 ＰＣＴ／ＪＰ８７／００５９５号 （Ｗ○８８／０１８０４号） ＰＣＴ／ＪＰ８７／００６１２号 （ＷＯ８８／０１８０５号） 日本特開昭６３−２９４２５９号 同６３−３０２２１７号 日本特開平１−１１７４１６号 同２−１６０９号 日本特願昭６３−２９９５９０号 日本特願平１−１１２８４５号 同１−１９９３２６号 回２−１４８５７号 同２−２９６６２−号

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す回路図、第２図は従来
の配電回路を示す回路図、第３図〜第１３図はそれぞれ
本発明の１実施例を示す回路図、 第１４図は各実施例に接続する点火回路の１例を示す回
路図、 である． （符号の説明〉

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）その両入力端子間に、第１の変圧器の第１の巻線
   と負荷を直列接続した直列回路を複数組並列接続し、前
   記各第１の変圧器の第２の巻線の両端を開放したり短絡
   したりする第１のスイッチング手段を設けたことを特徴
   する配電回路。
2. （２）前述の組数を２とし、前記両入力端子間に直列接
   続する両組の第１の巻線と負荷の接続順序を正反対にし
   、両組の第１の巻線と負荷の接続点同士を接続したこと
   を特徴とする請求項１記載の配電回路。
3. （３）前記各直列回路において、その負荷と新しく追加
   した負荷でその第１の変圧器の第１の巻線を挟む様にこ
   れらを直列接続したことを特徴とする請求項１記載の配
   電回路。
4. （４）すべての前記第１のスイッチング手段を、一つの
   端子と複数の端子との間の接続を切り換える切り換えス
   イッチでまとめたことを特徴とする請求項１又は３記載
   の配電回路。
5. （５）前記各直列回路において、その第１の変圧器の第
   １の巻線と新しく追加した第１の変圧器の第１の巻線で
   その負荷を挟む様にこれらを直列接続し、後者の第１の
   変圧器の第２の巻線の両端を解放したり短絡したりする
   第１のスイッチング手段を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の配電回路。
6. （６）前記各直列回路において、その二つの第１の変圧
   器のコアー、その二つの第１の変圧器の第２の巻線、及
   び、その二つの第１のスイッチング手段それぞれを共通
   にしたことを特徴とする請求項５記載の配電回路。
7. （７）前記各負荷に第２の変圧器の第１の巻線を一つず
   つ並列接続し、前記各第２の変圧器の第２の巻線の両端
   を開放したり短絡したりする第２のスイッチング手段を
   設けたことを特徴とする請求項１、３、５又は６記載の
   配電回路。
8. （８）前記各組の第１、第２のスイッチング手段の開放
   と短絡を正反対に制御する開放短絡制御手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項７記載の配電回路。
9. （９）前述の組数を任意の自然数であるＮとしたときに
   、前記各第２の変圧器の第２の巻線を（Ｎ−１）個設け
   、前記各組の第１、第２のスイッチング手段を一つの共
   通のスイッチング手段とし、前記各組のスイッチング手
   段と第１の変圧器の第２の巻線に対してこれらとそれ以
   外の組のすべての前記第２の変圧器から一つずつ選んだ
   第２の巻線すべてを含む各閉回路を形成したことを特徴
   とする請求項７記載の配電回路。
10. （１０）請求項１〜９のいずれか１項に記載の配電回路
    において、前記各負荷として放電ギャップを少なくとも
    一つずつ用いたことを特徴とする配電回路。
11. （１１）請求項１０記載の配電回路において、前記各放
    電ギャップとして点火用放電ギャップを一つずつ用いた
    ことを特徴とする点火配電回路。
12. （１２）請求項１０記載の配電回路において、前記各放
    電ギャップとして放電灯を一つずつ用いたことを特徴と
    する点灯配電回路。