JPS601270Y2 - 点火装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は点火装置に係り、特に、パワートランジスタの
コレクタ電圧の検出を最小回路で構成するに最適な点火
装置に関する。

点火装置おいては、パワートランジスタのコレクタ電圧
を検出して、これに基づき非飽和時間を検出し、点火装
置を制御することによりパワートランジスタの通電時間
を短縮する構成がとられている。

従来、パワートランジスタのコレクタ電圧検出は、高耐
圧ダイオードをパワートランジスタのコレクタに接続し
て、パワートランジスタ導通時に上記高耐圧ダイオード
を介してパワートランジスタのコレクタに電流を流すこ
とにより、その通電状態をもってコレクタ電圧の検出を
行っている。

ところが、この目的のために高耐圧ダイオードを設ける
ことはコスト的に不利であるばかりでなく、点火装置を
ＩＣ構成とする場合にＩＣ内に収納することが難かしい
ため外付部品となり、装置の面積が大きくなるという欠
点があった。

本考案の目的は、コレクタ電圧検出のために専用の高耐
圧ダイオードを設けることなく検出回路を構成できる点
火装置を提供するにある。

本考案は、パワートランジスタのコレクタとベース間、
又はコレクタとエミッタ間に複数個のツエナーダイオー
ドを接続し、このツェナーダイオードによりパワートラ
ンジスタに発生する高電圧を制限すると同時に、パワー
トランジスタの導通時には当該ツェナーダイオードのア
ノードよりコレクタに電流を供給してコレクタ電圧を検
出するようにしたものである。

第１図は本考案の実施例を示す回路図である。

また、１第２図Ａ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄ、 Ｅ、 Ｆ、 Ｇ
、 Ｈの各々は第１図の実施例の各部の動作波形図であ
る。

点火装置は、ピックアップコイル１、波形整形回路２、
ドライバ回路３、パワートランジスタ４、点火コイル５
、電流制限回路６、非飽和時間電圧変換回路７、より構
成される。

波形整形回路２は、抵抗２０１，２０２，２０３．２０
４，２０５、トランジスタ２０６、ダイオード２０７，
２０８，２０９、コンデンサ２１０．２１１、抵抗２１
２，２１３、トランジスタ２１４、抵抗２１５、の各々
より構成される。

電源より、抵抗２０１，２０２、ピックアップコイル１
、ならびに抵抗２０３、の各々を介し、さらに抵抗２０
４，２０５を介してトランジスタ２０６のベースにバイ
アスが与えられている。

抵抗２０１．２０２の接続点とアースに挿入されるダイ
オード２０７は温度補償用であり、ダイオード２０８は
ピックアップコイル１に正電圧が発生したときのバイパ
ス用であり、ダイオード２０９はピックアップコイル１
に負電圧が発生したときのバイパス用である。

また、コンデンサ２１１はスピードアップコンデンサで
ある。

ピックアップコイル１に第２図Ａに示す如＜交流信号が
発生し、その交流信号が負の信号となった時点で、ピッ
クアップコイル１の電流は抵抗２２、ダイオード２０７
，２０９、抵抗２０５，２０４１．ピックアップコイル
１の順路で流れ、トランジスタ２０６のベースに負電圧
が与えられる結果、トランジスタ２０６はオフとなる□
。

この状態を示したのが第２図Ｂである。

このトランジスタ２０６のコレクタ電圧は次段のトラン
ジスタ２１４のベースに抵抗２１３を介して印加し、第
２図Ｂの波形と逆位相の波形をトランジスタ２１４のコ
レクタ出力として得る。

この信号は次段のドライバ回路３に印加される。

尚、抵抗１３、ツェナーダイオード１４は定電圧回路を
構成している。

ドライバ回路３は、抵抗３０１、トランジスタ３０２、
抵抗３０３、より威る。

波形整形回路２の出力信号は抵抗３０１を介してトラン
ジスタ３０２のベースに印加され、抵抗３０３を負荷と
するエミッタ接地型増幅回路であるトランジスタ３０２
のコレクタに出力信号を生じる。

この出力信号はトランジスタ２６の出力信号と同相の関
係にある。

ドライバ回路の出力信号は第２図Ｃの如くであり、抵抗
９を介してパワートランジスタ４に印加される。

パワートランジスタは利得を充分に得るためダーリント
ン構成にされており、ピックアップコイル１の交流信号
が負から正に立上がる時点でオフとなり、点火コイル５
に高電圧が発生し、点火栓８に放電を生じさせる。

パワートランジスタ４は過電流状態を防止するために、
電流制限回路６を設けている。

電流制限回路６は、抵抗６０，６１，６２、トランジス
タ６３より威る。

パワートランジスタ４のエミッタ電流に応じて抵抗６０
に電圧降下が生じる。

そこで、この電圧を抵抗６１．６２で所定の電圧値に分
割すると共に、この分割点電圧をパワートランジスタ４
の電流制限値に対応させてトランジスタ６３のベース電
圧とすれば、電流制限値に達したときトランジスタ６３
をオンさせることができる。

この結果、パワートランジスタ４のベース電圧は所定値
に下げられ、点火コイル５の一次電流は一定値に制限さ
れる。

このとき、パワートランジスタ４のコレクタ電圧は第２
図Ｅの如くにある。

パワートランジスタ４のコレクタ・ベース間には、高耐
圧ツェナーダイオード１０、低電圧ツェナーダイオード
１１が直列接続して挿入されており、この接続点に生じ
る電圧：により非飽和時間電圧変換回路７が制御される
。

非飽和時間電圧変換回路７は、抵抗７０１、トランジス
タ７０２、抵抗７ｔ）３，７０４，７０５．７０６、ダ
イオードニア０７、トランジスタ７０８、抵抗７０９、
コンデンサ７１０、ダイオード７１１、コンデンサ１１
２１い抵抗７１３、ダイオード７１４、抵抗７：１５、
トランジスタ７１６、抵抗７１７、より戊る。

点火コイル５に一次電流が流れている間、トランジスタ
２１４がオン状態にあり、このコレクタ電圧をベース電
圧とするトランジスタ７０２はオフ状態にある。

従って、抵抗７０３，７０１、高耐圧ツェナーダイオー
ド１０の順路でパワートランジスタ４のコレクタに電流
が流れる。

このため高耐圧ツェナーダイオード１０のアノード電圧
値（第１図の図示り直電圧）は、パワートランジスタ４
のコレクタ電圧と高耐圧ツェナーダイオード１０の順方
向電圧との和になる。

パワートランジスタ４が非飽和になると、Ｄ点の電圧は
第２図ｄの如く上昇し、あらかじめ設定された値以上と
なると、この電圧が抵抗７０１゜７０５、ダイオード７
０７の各々を介してトランジスタ７０８のベースに印加
され、トランジスタ７０８を第２図Ｇに如くオンにする
。

それまで、抵抗７０９、コンデンサ７１０、ダイオード
７１１を介しコンデンサ７１２を充電していたのが中止
され、トランジスタ７０８のオン（すなわち非飽和時間
の間）と同時に、トランジスタ７０８、抵抗７１３、ダ
イオード７１４、コンデンサ７１−０の順路で放電する
。

このようにコンデンサ７１０が充放電を点火ごとにくり
返す結果、コンデンサ７１０の端子電圧は第２図Ｈの如
くとなり、非飽和時間が長いと端子電圧は大きくなる。

コンデンサ７１２に発生する端子電圧は、抵抗７１５を
介してトランジスタ７１６に印加され、トランジスタ７
１６を制御する。

トランジスタ７１６はエミッタ電流を抵抗７１７を介し
てトランジスタ２０６のベースに注入する。

そして、コンデンサ７１２の端子電圧が大きいときには
トランジスタ２０６のバイアスレベルが深くなり、これ
に従ってパワートランジスタ４の通電時間が短縮され、
非飽和時間が小さくなる。

以上の動作により、高耐圧ツェナーダイオード１０には
、パワートランジスタ４の導通時に抵抗７１３を通電ル
ープでアノードからカソードに電流が流れる。

・つまり、この場合にはコレクタ電圧を検出するダイオ
ードとして高耐圧ツェナーダイオード１０は働、く、一
方、遮断時、特に無声放電時には第３図Ａ、 Ｈに示す
ように、−次電流遮断による高電圧婆検出して、パワー
トランジスタ４のコレクタ電圧をツェナーダイオード１
０，１１のツェナー電圧値クランプする。

パワートランジスタ４のコレクタ電圧は第３図Ｂの如く
に約４００■でクランプされる。

このとき、ツェナーダイオード１０．１１を通して、パ
ワートランジスタ４にベース電流が流れ、−次電流は第
３図Ａの如くになる。

すなわち、コレクタ電圧が４００Ｖとなった時点でパワ
ートランジスタ４は通電され、数Ａの電流が流れる。

第４図は本考案の他の実施例の回路図である。

第４図においては、本考案の対象部分のみを示し他は省
略した回路を示すと共に、第１図で用いたと同一部材で
あるものには同一符号を付している。

第４図の実施例は各ツェナーダイオードの位置をコレク
タ・アース間に移設した場合である。

全体の動作は第１図に示した回路と同一であり、説明を
省略する。

本実施例においてはパワートランジスタ４のコレクタ電
圧をツェナーダイオード１０．１１でクランプしたとき
、第１図の回路例の如くパワートランジスタ４のベース
には電流が流れない。

第５図は本考案の第３の実施例を示す囮路図である。

第４図の書施例と同様に第５図の実施例を本考案の対象
部分のみを示し、他は省略して回路を示すと共に、電１
図の回路の使用部材と同一部材であるものには同一符号
を付している。

本実施例においても全体の動作については第１図に示し
た回路と同一であるので説明を省略する。

第５図の実施例が第１図の実施例と異なるのは高耐圧ツ
ェナーダイオニド１０とツェナーダイオード１１の間に
（新たにツェナーダイオード１２を設けたものである。

この場合、ツェナーダイオード１１として、数■のツェ
ナーダイオードを用いたときには、図示り点には数■（
ツェナータイオード１１のツェナー電圧十パワートラン
ジスタ４のＶＢＢ）の電圧以上にはならず、Ｄ点接続回
路として高耐圧の素子を使用する必要が無いという効果
がある。

以上、詳細に説明したように本考案の実施例によれば、
従来のようにパワートランジスタのコレクタ電圧検出用
の専用高耐圧ダイオードを用いることなく、パワートラ
ンジスタのコレクタに生スる高電圧を制御するに用いら
れている高耐圧ツェナーダイオードを兼用して、ツェナ
ーダイオードと通常のダイオードとに両用し、簡単な回
路構成で、パワートランジスタのコレクタ電圧を検出す
ることができる。

この結果、装置のコストダウンならびに小型化を図るこ
とができる。

特に、ＨＩＣ化する際には、高耐圧ツェナーダイオード
を一本で剤まずことができるので、ＨＩＣの小型化に顕
著な効果がある。

以上より明らかなように本考案によれば、高耐圧ダイオ
ードの使用数を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す回路図、第２図Ａ、 Ｂ
、 Ｃ，Ｄ、 Ｅ、 Ｆ、 Ｇ、 Ｈの各部は第１図の
実施例の各部の動作波形図、第３図Ａは第１図の実施例
の１次電流波形、第３図Ｂは第１図の実施例のパワート
ランジスタのコレクタ電圧波形、第４図は本考案の第２
図の実施例を示す回路図、第５図は本考案の第３の実施
例を示す回路図である。 １・・・・・ゼックアップコイル、２・・・・・・波形
整形回路、３・・・・・・ドライバ回路、４・・・・・
・パワートランジスタ、５・・・・・・点火コイル、７
・・・・・・非飽和時間電圧変換回路、１０・・・・・
・高耐圧ツェナーダイオード、１０．１２・・・・・・
ツェナーダイオード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一つ著しく１は直列接続された二つ以上の高圧サージ吸
   収用高耐圧ツェナーダイオードのカソード側ヲバワート
   ラ、ンジスタのコレクタに、そのアノード側をパワート
   ランジスタのべ７ス若しくはアースに接続してパワート
   ランジスタに作用する高圧サージからノ、（・・ツート
   ランジスタを保護すると共に、前記パワートランジスタ
   の電流制限状態を検出して：該パワ＋：：ト：ランジス
   タの通電時間を制御するものにおいて、前記パワートラ
   ンジスタの導通時に前記高耐圧ツェナータイオードを介
   して前記パワートランジスタのコレクタエミッタ回路に
   微少電流を通流する回路を設け、該回路と前記高耐圧ツ
   ェナーダイオードとの接続点の電位変化によって前記パ
   ワートランジスタの電流制限状態を検出すると：共に、
   １ｌｌｌｐｌｌｌ点記前記ノドツートランジスタとの：
   間若しくＣ，ま前記接続点とアースとの間に前記接続点
   に力、ソードが接続されたツェナーダイオードを接続ｉ
   シ１、且つ該ツェナーダイオードのブレーク・、オ・−
   バ％Ｉ［％前記パワートランジスタが電流制限状・態と
   なっている時の前記接続点電位よりも高い電圧に設定し
   たことを特徴１１とす：る点火装置。 ： ■・ ：：１１１′ｌ