JPH10253058A - 着火装置 - Google Patents

着火装置

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JPH10253058A
JPH10253058A JP6110197A JP6110197A JPH10253058A JP H10253058 A JPH10253058 A JP H10253058A JP 6110197 A JP6110197 A JP 6110197A JP 6110197 A JP6110197 A JP 6110197A JP H10253058 A JPH10253058 A JP H10253058A
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JP
Japan
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main transistor
transistor
zener diode
power supply
resistor
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Application number
JP6110197A
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English (en)
Inventor
Shuji Morio
周次 守尾
Yasuhiro Oya
康裕 大矢
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Hibino & Co Ltd
Azbil Corp
Original Assignee
Hibino & Co Ltd
Azbil Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過電圧から着火装置を守る。 【解決手段】 ツェナーダイオードZdのツェナ降伏を
利用した過電圧保護回路2を設ける。例えば、AC10
0V仕様に対しAC200Vの電源が接続された場合、
抵抗R3とR4との接続点P1の電位が上昇する。この
接続点P1の電位がツェナーダイオードZdのツェナー
電圧に達すると、抵抗R3→ツェナーダイオードZd→
抵抗R6→副トランジスタQ2のベースという経路で電
流izが流れ、副トランジスタQ2がオンとなる。これ
により、主トランジスタQ1が強制的にオフとされ、主
トランジスタQ1へのコレクタ電流I1 が遮断され、大
コレクタ電流による主トランジスタQ1の破壊が防止さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、オイルやガス等
の被着火物への着火を行う着火装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の着火装置として、図
2にその回路図を示すようなソリッドステートイグナイ
タがある。同図において、1は商用電源(AC100
V)、D1,D2はダイオード、C1,C2,C4はコ
ンデンサ、Q1は主トランジスタ、R1は主トランジス
タQ1の起動用の抵抗、Tはトランス、L1はトランス
Tの1次巻線、L2はトランスTの2次巻線、L3はト
ランスTの3次巻線である。
【0003】この回路では、商用電源1の交流電圧(電
源電圧)VACがダイオードD1,コンデンサC2により
整流・平滑され、直流電圧VDCとして後段の回路へ供給
される。これにより、抵抗R1を介して主トランジスタ
Q1に電流が流れ、主トランジスタQ1が起動され、主
トランジスタQ1を介してトランスTの1次巻線L1
(1次側)に電流が流れ、トランスTの2次巻線L2
(2次側)に高電圧が発生する。これにより、トランス
Tの3次巻線L3(3次側)に電圧が生じ、この3次側
の出力を制御出力として主トランジスタQ1のオン/オ
フ駆動が継続され、コンデンサC1とコイルL1とがL
C共振し、トランスTの2次側に高電圧が繰り返し発生
する。この高電圧によって、ギャップG1,G2間に火
花放電(スパーク)が生じ、このスパークによって被着
火物への着火が行われる。
【0004】図2に示した例では、一般に装置の温度が
低下すると主トランジスタQ1の電流利得hfeが低下す
るため主トランジスタQ1のコレクタ電流I1 が少なく
なり、この結果トランスTの二次側電流I2 (放電電
流)も減少する。従って、装置の出力エネルギーは温度
の低下に伴って減少することから、低温時にはガスやオ
イル等を着火するに必要な放電エネルギーが得にくくな
る。また、オイル等の液体に着火させる場合、こうした
液体は低温時にはゲル状になってくるため、ノズルから
霧状に噴射されるはずのオイル粒子が大きくなりさらに
着火を困難にする。
【0005】また、電源電圧VACが低下すると、主トラ
ンジスタQ1のコレクタ・エミッタ間電圧VCEが低下す
るため、LC共振電圧も低下する。従ってトランスTの
二次側電圧が低下する。さらにLC共振電圧が低下した
ことにより、三次側の出力電圧も低下する。この結果、
三次側の出力電流I0 も減少するため、一次側の電流I
1 が減少し、これにより二次側電流(出力電流)I2 が
減少する。従って、電源電圧が低下すると、出力電圧と
出力電流の低下を招き、十分な放電エネルギーが得にく
くなる。
【0006】このような問題を解決すべく、本出願人
は、特願平7−12444号に示されるような「着火装
置」を提案した(図3参照)。この着火装置では、主ト
ランジスタQ1をスイッチングさせる点では図2の例と
同様であるが、低温時や電源電圧低下時に主トランジス
タQ1のベース電流IB を増加させる副トランジスタQ
2を設けている。ここで、主トランジスタQ1は電流利
得hfeが「10」〜「50」程度、副トランジスタQ2
は電流利得hfeが「200」以上で、かつ温度が上昇す
ると電流利得は大きくなる一般的なものを用いる。ま
た、ダイオードD2〜D4は温度上昇とともに電圧降下
が低下する一般的なものを用いる。この装置では、主ト
ランジスタQ1がオンすると、コレクタ電流I1 が流
れ、抵抗R2間に電位差が発生する。この電位差が一定
値以上になると、副トランジスタQ2がオンして主トラ
ンジスタQ1のベース電流IB を制御する。
【0007】ここで、装置の温度が低下すると、トラン
ジスタQ1,Q2は共に電流利得hfeが低下する。副ト
ランジスタQ2は電流利得が低下することで、出力電流
I3の減少が大となる一方、ダイオードD3は温度低下
により電圧降下が増加するため、副トランジスタQ2の
出力電流I3 はますます減少する。これにより、常温時
と比較してベース電流IB が大幅に増加するため、主ト
ランジスタQ1の低温による電流利得の減少を補う以上
のコレクタ電流I1 を得ることが可能になる。従って、
低温時にもガスやオイル等を着火するに十分な放電エネ
ルギーをトランスTの二次側から出力することができ
る。
【0008】また、電源電圧VACが低下した場合は上述
したように三次側コイルL3の出力電圧は低下し、これ
によりベース電流IB と出力電流I3 の和の電流が減少
する。一方、電源電圧低下時には主トランジスタQ1の
コレクタ電流I1 も減少する。しかしこの場合、副トラ
ンジスタQ2はオフするように働くため出力電流I3が
減少し、その結果、ベース電流IB は増加する。従っ
て、装置の電源電圧低下時には主トランジスタQ1のコ
レクタ電流I1 の低下を阻止するようにベース電流IB
が増加することで、電源電圧低下時の主トランジスタQ
1のコレクタ電流I1 は一定値に保持でき、二次側の放
電エネルギーの減少を阻止できる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな着火装置によると、図2に示した着火装置に対して
装置の温度低下や電源電圧VACの低下に対する対策は施
されているが、電源配線の誤配線等により電源電圧VAC
が定格を大幅に上回った場合、例えばAC100V仕様
に対しAC200Vの電源が接続されたような場合、主
トランジスタQ1に大コレクタ電流が流れ、部品故障を
引き起こす虞れがある。
【0010】すなわち、図4に示した着火装置では、ト
ランジスタQ1とQ2が必ずオン/オフを繰り返すこと
で制御を保ち、電源電圧VACが高くなった場合には主ト
ランジスタQ1へのスイッチングパルスのオン幅を小さ
くするように動作する。しかし、主トランジスタQ1は
必ずオンするため、制御限界があり、電源電圧VACが徐
々に上昇すると主トランジスタQ1のコレクタ電流I1
も徐々に増加し、過大な電源電圧VACが主トランジスタ
Q1 の破壊を引き起こす原因となる。
【0011】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、装置の温度
低下や電源電圧の低下に対する対策に加えて、着火装置
を過電圧から守ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第1発明(請求項1に係る発明)は、電源電
圧の供給を受け、主トランジスタを起動し、この主トラ
ンジスタを介してトランスの1次側に電流を流し、この
トランスの2次側に高電圧を発生させ、これにより生じ
るトランスの3次側の出力に基づいて主トランジスタを
オン/オフ駆動し、この主トランジスタのオン/オフ駆
動を当該主トランジスタのベース電流により副トランジ
スタを介して制御し、被着火物への着火を行う着火装置
において、電源電圧が所定値以上になった時に、ツェナ
ーダイオードのツェナ降伏を利用して副トランジスタを
オンとし、主トランジスタのオフ状態を強制的に長くす
る過電圧保護回路を設けたものである。この発明によれ
ば、電源電圧が所定値以上になると、ツェナーダイオー
ドのツェナ降伏を利用して副トランジスタがオンとさ
れ、主トランジスタのオフ状態が強制的に長くされる。
ツェナーダイオードのツェナ降伏を利用することによ
り、電源電圧が正常値に戻れば、正常動作に復帰でき
る。
【0013】第2発明(請求項2に係る発明)は、第1
発明において、過電圧保護回路を、副トランジスタのベ
ースにその一端が接続された第1の抵抗と、この第1の
抵抗の他端にそのアノードが接続されたツェナーダイオ
ードと、このツェナーダイオードに並列に接続されたコ
ンデンサとを用いて構成したものである。この発明によ
れば、コンデンサと第1の抵抗とにより、通常状態にお
いて、副トランジスタのベース電流によるツェナーダイ
オードのノイズによる誤動作を防止することが可能とな
る。
【0014】第3発明(請求項3に係る発明)は、第2
発明の過電圧保護回路に、さらに、第1の抵抗の他端と
ツェナーダイオードのアノードとの接続ラインにその一
端が接続され、その他端が主トランジスタのベースとト
ランスの3次巻線との接続ラインに接続された第2の抵
抗を設けたものである。この発明によれば、第2の抵抗
を設けたことにより、主トランジスタのベース電流によ
り副トランジスタがオンし易くなる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図1はこの発明の一実施の形態を示
すソリッドステートイグナイタの回路図である。同図に
おいて、図2と同一符号は同一或いは同等構成要素を示
し、その説明は省略する。この実施の形態では、ツェナ
ーダイオードZdを用いた過電圧保護回路2、すなわち
ツェナーダイオードZdのツェナ降伏を利用した過電圧
保護回路2を設けている。
【0016】過電圧保護回路2は、ツェナーダイオード
Zdの他、抵抗R3〜R6,コンデンサC5を用いて構
成されている。過電圧保護回路2において、抵抗R3と
抵抗R4とは直列に接続されており、この直列接続回路
の一端が1次巻線L1への接続ラインに、他端が副トラ
ンジスタQ2のエミッタとダイオードD4との接続ライ
ンに接続されている。
【0017】また、ツェナーダイオードZdにコンデン
サC5が並列に接続されており、このツェナーダイオー
ドZdとコンデンサC5との並列接続回路に直列に抵抗
R6が接続されている。そして、このツェナーダイオー
ドZd,コンデンサC5および抵抗R6からなる直列接
続回路の一端が抵抗R3と抵抗R4との接続ラインに、
他端が副トランジスタQ2のベースとダイオードD3の
カソードとの接続ラインに接続されている。また、主ト
ランジスタQ1のベースと3次巻線L3との接続ライン
と抵抗R6とツェナーダイオードZdのアノードとの接
続点との間に、抵抗R5が接続されている。
【0018】なお、この実施の形態において、ツェナー
ダイオードZdとしては5.1〜5.6Vタイプの温度
特性のフラットなものを用いている。また、コンデンサ
C5はツェナーダイオードZdの動作を安定させるため
に重要な役割を果たす。また、抵抗R5は抵抗R6と比
較してその抵抗値が大きいものを使用しており、省略し
てもよい。また、ダイオードD3は、抵抗に置き換えて
もよい。抵抗R5を設けることによって、主トランジス
タQ1のベース電流により、副トランジスタQ2がオン
し易くなる。また、コンデンサC5と抵抗R6とによ
り、通常状態において、副トランジスタQ2のベース電
流によるツェナーダイオードZdのノイズによる誤動作
を防止することが可能となる。
【0019】この着火装置において、電源配線の誤配線
等により電源電圧VACが定格を大幅に上回った場合、例
えばAC100V仕様に対しAC200Vの電源が接続
された場合を想定してみる。
【0020】この場合、抵抗R3とR4との接続点P1
の電位が上昇する。この接続点P1の電位がツェナーダ
イオードZdのツェナー電圧に達すると、抵抗R3→ツ
ェナーダイオードZd→抵抗R6→副トランジスタQ2
のベースという経路で電流izが流れ、副トランジスタ
Q2がオンとなる。これにより、主トランジスタQ1が
強制的にオフとされ、主トランジスタQ1へのコレクタ
電流I1 が遮断され、大コレクタ電流による主トランジ
スタQ1の破壊が防止される。
【0021】電源電圧VACがAC200VからAC10
0Vへ戻されると、すなわち正常電圧値に戻されると、
抵抗R3→ツェナーダイオードZd→抵抗R6→副トラ
ンジスタQ2のベースという経路での電流izが流れな
くなり、直ちに通常の着火動作に復帰する。
【0022】なお、この実施の形態では、過電圧保護回
路2をツェナーダイオードZdの降伏電圧を利用したも
のとしたが、ツェナーダイオードZdの降伏電圧を利用
することにより、回路構成が簡単となり、着火装置を安
価に提供することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、電源電圧が所定値以上になった時に、ツ
ェナーダイオードのツェナ降伏を利用して副トランジス
タをオンとし、主トランジスタのオフ状態を強制的に長
くする過電圧保護回路を設けたので、装置の温度低下や
電源電圧の低下に対する対策に加えて、電源配線の誤配
線等により電源電圧が定格を大幅に上回った場合の過電
圧、例えばAC100V仕様に対しAC200Vの電源
が接続された場合の過電圧から、着火装置を守ることが
できる
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態を示すソリッドステー
トイグナイタの回路図である。
【図2】 従来のソリッドステートイグナイタの回路図
である。
【図3】 本出願人が先に提案したソリッドステートイ
グナイタの回路図である。
【符号の説明】
T…トランス、L1…1次巻線、L2…2次巻線、L3
…3次巻線、Q1…主トランジスタ、Q2…副トランジ
スタ、1…商用電源、VAC…電源電圧、2…過電圧保護
回路、Zd…ツェナーダイオード、R3〜R6…抵抗、
C5…コンデンサ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源電圧の供給を受け、主トランジスタ
    を起動し、この主トランジスタを介してトランスの1次
    側に電流を流し、このトランスの2次側に高電圧を発生
    させ、これにより生じる前記トランスの3次側の出力に
    基づいて前記主トランジスタをオン/オフ駆動し、この
    主トランジスタのオン/オフ駆動を当該主トランジスタ
    のベース電流により副トランジスタを介して制御し、被
    着火物への着火を行う着火装置において、 前記電源電圧が所定値以上になった時に、ツェナーダイ
    オードのツェナ降伏を利用して前記副トランジスタをオ
    ンとし、前記主トランジスタのオフ状態を強制的に長く
    する過電圧保護回路を備えたことを特徴とする着火装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 過電圧保護回路は、 副トランジスタのベースにその一端が接続された第1の
    抵抗と、この第1の抵抗の他端にそのアノードが接続さ
    れた前記ツェナーダイオードと、このツェナーダイオー
    ドに並列に接続されたコンデンサとを備えていることを
    特徴とする着火装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 過電圧保護回路は、 第1の抵抗の他端とツェナーダイオードのアノードとの
    接続ラインにその一端が接続され、その他端が主トラン
    ジスタのベースとトランスの3次巻線との接続ラインに
    接続された第2の抵抗を備えていることを特徴とする着
    火装置。
JP6110197A 1997-03-14 1997-03-14 着火装置 Pending JPH10253058A (ja)

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Effective date: 20040608