JPS60215A - 点火装置 - 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】 本発明は、電池を入力電源とするＤＣ−ＤＣコンバータ
を用いて放電電極間で火花放電させる、ガス器具、石油
器具等に用いて好適な点火装置に係り、所定時間後に自
動的に火花放電を停止させるタイマー回路と、このタイ
マー回路と同期して外部の電気回路を制御するスイッチ
回路とを備えた点火装置に関する。

従来の点火装置として、所定時間後に火花放電を停止さ
せるタイマー回路を備えたものはあるが、このタイマー
回路と同期して外部の電気回路を制御するスイッチ回路
を同時に備えたものはない。

また、従来のタイマー回路を備えた点火装置としては、
そのタイマー回路を抵抗とコンデンサの接続点にスイッ
チングトランジスタを接続して構成し、所定時間後にそ
のコンデンサの電位が上昇することによってそのスイッ
チングトランジスタを導通させ、それによりＤＣ−ＤＣ
コンバータの発振トランジスタのベース電圧を抑制して
発振を停止するようにしたものがあるが、このように構
成され１＝ものは、コンデンサに充電された電荷が放電
しにくく、いったん点火装置の電源スィッチを回路した
後、コンデンサが完全に放電されないうちに再びスイッ
チを閉路すると、タイマー回路の短 作動時間が太孝かくなるという問題を有覆るものであっ
た。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、電池
を入力電源とするＤＣ−ＤＣコンバータを用いて放電電
極間で火花放電させるようにした点火装置において、そ
の電源スィッチをいったんイマー回路を備えるとともに
、このタイマー回路に同期して外部の電気回路を制御す
るスイッチ回路を備えた点火装置を提供することを目的
とするものである。

また、本発明は、入力電源としての電池の電圧が低くて
も、タイマー回路が確実に動作し、それによりスイッチ
回路も確実に動作する点火装置を提供することを目的と
している。

本発明は、このために、ＤＣ−ＤＣコンバータ気 のトランスにｆｌＡ器結合してタイマー駆動用巻線を設
けるとともに、このタイマー駆動用巻線に整流回路を接
続して入力電源としての電池の電圧よりも大きな直流電
圧を取り出し、この直流電圧によりタイマー回路を動作
させるようにしたことを主な特徴としている。

以下に本発明の一実施例を図面を参照し−Ｃ訂細に説明
する。

第１図において、１はＤ　Ｃ−Ｄ　Ｃコンバータで、た
とえば公称電圧１．２Ｖ’−１，５Ｖ程度の電池２を電
源スィッチ３を介して入力電源とし１発振トランジスタ
　４、ｌ−ランス５等で構成されたブロッキング発振回
路からなるものである。６．７は発振トランジスタ４の
ベース抵抗、８はトランス５の２次側に接続された整流
ダイオードである。９は火花放電発生回路で、コンデン
サー０と、２次側に放電電極１１を備えた背圧トランス
１２の１次巻線との直列回路に第１のスイッチング素子
１３を並列接続したものを抵抗１４を介して前記ＤＣ−
ＤＣコンバータ　１の出力側に接続したものである。こ
の第１のスイッチング素子１３はＰＮＰＮダイオード（
ショックレーダイオード〉１３ａと通常のダイオード１
３ｂとが互いに逆極性に並列接続されて構成され、ＰＮ
ＰＮダイオード１３ａのカソード側が昇圧トランス１２
に接続される向きに設けられたものである。

ここまでの構成は従来公知の点火装置の回路であり、次
のように動作する。つまり、入力電源としての電池２の
直流電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ　１により背圧され、
その昇圧された直流電圧によりコンデンサ−１０と抵抗
１４のＯＲ時定数で定まる充電時間でコンデンサ１０が
充電される。そして、第１のスイッチング素子１３が導
通１゛る電圧に達すると、昇圧トランス１２の１次側に
コンデンサ１ｏの放電電流が流れ、２次側に誘起された
電圧により放電電極１１において火花放電が生じる。こ
の火花放電は、コンデン１）−１０と昇任トランス１２
のＬＣＣ直列共同回路所定の周期でコンデンサ１０が充
放電を繰返えすことにより、ＤＣ−ＤＣ：］ンバータが
動作している間は持続されることになる。

なお、火花放電発生回路９は、上記構成のものに限らず
、第２図に示す回路構成のものでもよいことはいうまで
もない。要は、ＤＣ−ＤＣコンバータ　１から得られる
直流電圧でコンデンサ１０が所定値にまで放電され、そ
れにより第１のスイッチング素子１３が導通して昇圧ト
ランス１２の１次側にコンデンサ１０の放電電流が流れ
るように、コンデンサ１０と昇圧トランス１２と第１の
スイッチング素子１３とで開回路が構成されておればよ
いのである。

また、第１のスイッチング素子１３にＳ　ＣＲを用いる
こともできる。ＳＣＲを用いる場合は、たとえば第３図
に示すような回路構成とすればよい。つまり、この回路
は、発振トランジスタ　４の発振電圧が上昇して所定の
値になったとき、抵抗１５、ツェナーダイオード１６を
介してＳＣＲをトリガーするようにしたものである。

１７はＤＣ−ＤＣコンバータ　１のトランス５と磁門結
合して巻装されｌこタイマー駆動用巻線、１８はこのタ
イマー駆動用巻線に接続された整流ダイオ′−ドで、こ
れに接続されている平滑コンデンサ１９とで整流回路を
構成している。この整流回路から得られる直流電圧は、
後述するＰＵＴ２２を安定して動作さけるために前記入
力電源としての電池２の電圧よりも高いことが必要であ
り、そのため前記タイマー駆動用巻線１７はその条件を
満たすだけの巻数で巻回される。２０は前記ダイオード
１８と］ンデンザ１９からなる整流回路の出力電圧によ
り駆動されるタイマー回路で、前記ＤＣ−ＤＣコンバー
タ　１の発振トランジスタ　４のベース抵抗６，７の接
続点とアースとの間に接続されたＳＣＲ（シリコン制御
整流素子）等の第２のスイッチング素子２１を、ＤＣ−
ＤＣコンバータ　１の電源スイッチ３が閉路されてから
の所定時間後に導通ＶしめるＰＵＴ　（ＰＲＯＧＲＡＭ
ＡＢＬＥ　ＵＮ　ＩＪＵＮＣ−丁１０　Ｎ　Ｔ　ＲＡ　
Ｎ　Ｓ　Ｉ　Ｓ　Ｔ　ＯＲ）　２２を含んで構成された
ものである。つまり、ＰＵＴ２２のゲートＧは、抵抗２
３．２４の接続点に接続され、ｌ）　Ｕ　Ｔ２２のアノ
ードＡは、抵抗２５とコンデンＩす２６の接続点に接続
され、そのカソードにば抵抗２７を介して第２のスイッ
チング素子２１を構成しているＳＣＲのゲートＧに接続
されている。なお、２８は第２のスイッチング素子２１
のゲートＧとカソードに間に接続された動作安定化抵抗
である。

このような構成されたタイマー回路２０は、次のように
動作する。いま、ＤＣ−ＤＣコンバータ　１の電源スィ
ッチ３が閉路されて電池２の電圧よりも高いタイマー駆
動用の直流電圧が取り出されると、ＰＵＴ２２のゲート
Ｇ−カソードに間には抵抗有 ２３．２４により支圧された電圧が印加され、ｐ　ｕ　
−ｒ２２のアノードへ−カソードに間には抵抗２５とコ
ンデンサ２６のＣＲ時定数により定まる充電時間で充電
されるコンデンサ２６の電圧が印加される。そのため、
所定時間が経過してコンデンサ２６の電圧がＰｔＪＴの
ゲー１−　Ｇ−カソードに間に印加されている電圧より
も所定値だけ高い値になると、ＰＩＪＴ２２が導通状態
となって第２のスイッチング素子２１のゲートＧに所定
の電圧が印加されることになり、第２のスイッチング素
子２１が導通状態となる。すると、発振１−ランジスタ
　４のベース電圧は第２のスイッチング素子２１のアノ
ードへ−カソードに間の電圧により抑制されて発振が停
止される。つまり、放電電極１１におりる火花放電が停
止される。

光振トランジスタ　４０ベース抵抗６，７が２つに分割
され、第２のスイッチング素子２１がその接続点に接続
され′（いるのは、スイッチング素子２１が導通したと
きのベース電圧の抑制をより確実にして発振が確実に停
止されるようにするためである。

なお、ＰＵＴ２２が導通状態になり、それによりなくな
るので、タイマー回路２０には電池２の電圧が整流ダイ
オード１８等で分圧された僅かな電圧しか印加されなく
なってタイマー機能が停止し、その結果、第２のスイッ
チング素子２１のゲー１−　Ｇ　Ｍは電圧が印加されな
くなる。ところが、第２のスイッチング素子２１は、い
ったん導通状態になると、そこに流れる電流が保持電流
以下にならない限りは導通状態が維持されたままとなり
、発振が再び開始されることはない。以上のタイマー回
路の動作説明から明らかなように、タイマ一時間は抵抗
い。このように構成されたタイマー回路は、Ｐ　ＵＴ２
２が導通したのちのコンデンサ２６の電圧がはどんど放
電された状態になっているため、電源スィッチ３をいっ
たん回路したあと、Ｊぐに閉路しても所定のタイマ一時
間が得られ、従来のようにタイマ一時間が短かくなるよ
うな不都合が生じない。

つまり、ＰＵＴ２２が導通したのらのコンデンサ２６の
電圧は、電池２の電圧から整流ダイオード１８の順方向
？ＩｍＪＩ、抵抗２５の両端電圧等を差し引いた僅かな
電圧で充電される程度のものであるのに刻し、電源スィ
ッチ３をいったん開路したあと再び閉路したときにタイ
マー回路２０に供給される電圧は、タイマー駆動用巻線
１７によって電池２の電圧よりも大きな値になるように
なっているため、タイマ一時間を精度の高いものとする
ことができるのである。

なお、タイマー回路２０は、上記構成のものだけに限ら
ず、たとえば第４図や第５図のような構成としてもよい
。第４図に示すものは、上記実施例と同様にＰＵＴを用
いたもので、コンデンサ２９の充電電圧が高くなるにつ
れてＰＬＩＴ２２のゲートＧ−カソードに間の電圧が低
下し、アノードＡ−力ソードに間の電圧よりも低くなっ
たときにＰＵＴ２２が導通することになる。ＰＵＴ２２
が導通したのちのコンデン瞥す２９に充電されている電
圧は、抵抗３１、ＰｔＪＴ２２のアノードへ一ゲートＧ
間を介して放電されるので、電源スイッチ３を回路した
あと、また閉路しても所定のタイマ一時間が得られるこ
とになる。つまり、ＰＵＴ２２が導通しｌ〔のちにコン
デンサ２９に充電されていた電荷が放電されたのちも、
コンデンサ２９は電池２の電圧から整流ダイオ゛−ド１
８の順方向電圧等を差し引いた僅かな電圧で充電された
状態となるが、電源スィッチ３をいったん開路したあと
再び閉路したときにタイマー回路２０に供給される電圧
が、タイマー駆動用巻線１７によって電池２の電圧より
も大きな値になるようになっているため、タイマ一時間
を精度の高いものとすることができる。なお、抵抗３０
はコンデンサ２９の充電時間を決定するものであり、抵
抗３２は抵抗３１とどもにＰＵＴ２２のアノードへ−カ
ソードに間に一定の電圧を与えるものである。第５図に
示すものは、Ｉ’ｌＪＴにかえてダイアックを用いたも
ので、コンデンサ３４の充電電圧が所定値以上になると
ダイアック３５が導通して第２のスイッチング素子２１
をトリガーすることになる。コンデンサ３４は、そこに
充電された電荷がダイアック３５の導通時に放電された
あとも、電池２の電圧から整流ダイオード１８の順方向
電圧、抵抗３３の両端電圧等を差し引いた電圧で充電さ
れた状態どなっているが、タイマー回路２０に供給され
る電圧がタイマー駆動用巻線１７によって電池２の電圧
よりも大きな値になるようになっているため、上記のＰ
　ｔＪ　Ｔを用いた実施例と同様にタイマ一時間を常に
精度の高いものとすることができる。なお、抵抗３３は
コンデンサ３４の充電時間を決定するものである。

上記のタイマー回路２０のいずれの実施例においでも、
たとえば、タイマー駆動用巻線１７に接続さにすると、
さらにタイマ一時間の精度をあげることができる。

また、第２のスイッチング素子２１は、上記の朝 動作説明から状らかなように、いったん導通状態になっ
たのちは、保持電流以下にならない限りは導通状態が維
持される素子であればよいので、トライアック等を用い
ることもできることはいうまでもない。

３６は外部の電気回路を制御するスイッチ回路で、抵抗
３７とツェナーダイオード３８との直列回路が第４のス
イッチング素子としての］−ランジスタ３９のベースに
接続されて構成され、その抵抗３７が前記タイマー駆動
用巻線１７に接続されたダイオード１８のカソード側に
接続され、トランジスタ３９のエミッタがアースに接続
されたものである。このスイッチ回路３６は、電源スィ
ッチ３が開路されてＤＣ−Ｉ）　Ｃコンバータ　−の発
振が開始されると、タイマー駆動用巻線１７に接続され
た整流回路から得られる直流電圧によりトランジスタ３
９が導通されて、その端子４０．４１間に接続される外
部の電気回路を閉路する。そして、所定時間後にタイマ
ー回路２０によってＤＣ−ＤＣコンバータの発振が停止
されると、タイマー駆動粗巻１１７には電圧が誘起され
なくなってトランジスタ３９は非導通状態となり、端子
４０．４１間の外部回路を回路することになる。

なお、トランジスタ３９のコレクタ側に接続されて帳 いる抵抗４２は電流制御用のものである。このように、
タイマー回路２０と同期して制御されるスイッチ回路３
６を備えた点火装置は、たとえば、熱電り・１の起電力
でガスの流路を開弁づ−る電磁弁を用いた燃焼器具等に
用いられる。第６図にその応用例を概略図示し、その動
作を説明Ｊる。つまり、４３はパイロットバーナやメイ
ンバーナ等のガスの流路で、電磁弁４４により開閉され
るようになっている。

スが放出されるとともに、火花放電発生回路９の放電電
極１１における放電によってガスに着火される。ガスの
燃焼により熱雷対４５が加熱されて十分な起電力が発生
すると、電磁コイル４６によって生じる磁力で電磁弁４
４は開弁状態に維持されることになる。ところが、熱雷
対の起電力はすぐには所定の値にならないので、点火装
置のタイマー回路によりＤＣ−ＤＣコンバータ　１の発
振が停止されるまでの間は導通状態になっているスイッ
チ回路３６を介して点火装置の人力電源である電池２を
電磁コイル４６に接続し、それによって電磁弁４４を開
弁状態に維持する。Ｄ　Ｃ−Ｄ　Ｃ］ンバータ　１の発
１辰を停止するタイマー回路に同期してスイッチ回路３
Ｇが非導通状態になる頃には、熱雷対４５の起電力は電
磁弁４４を開弁するのに十分な値になっているため、放
電電極１１における火花放電が停止すると同１１ｉ’ｊ
にスイッチ回路３６が非導通状態となった後は、電磁弁
４４は熱雷対４５の起電力のみで量弁状態が保たれるこ
とになる。

なお、スイッチ回路３６の構成は、上記実施例のものに
限ることはなく、種々の改変が可能である。

たとえば、ツェナーダイオード３８を除いて抵抗３７の
みがトランジスタ３９に接続されるようにしたり、ツェ
ナーダイオード３８のツェナー電圧を高い値のものに選
定した場合は抵抗３７を除くこともできる。

また、抵抗４２は、端子４０．４１間に接続Ｊる外部回
路側に接続したり、端子４０．４１間に接続する外部回
路によっては不要な場合もある。さらには、スイッチ回
路を構成している第４のスイッチング素子としてのトラ
ンジスタ３９にかえて、たとえば、あ 第７図に示すような回路構成によって発グダイＡ−ド４
７とフォトトランジスタ４８を用いること・しできる。

さらには、これらの発光ダイオード４７とフォトトラン
ジスタ４８にかえて、フォトカブラを用いてもよい。ま
た、スイッチ回路３６の第４のスイッチング素子を制御
する直流電圧は、上記実施例ではタイマー駆動用巻線１
７に接続した整流回路から取るようにしているが、タイ
マー回路２０の所定の接続部から取り出したり、ＤＣ−
ＤＣコンバータのトランスにスイッチ回路駆動用巻線を
設け、そこに整流回路を接続して取り出す等、要は０Ｃ
−ＤＣコンバータから発生する電圧を利用するものであ
ればよい。

でも、あらかじめ設定した時間に近い時間で必ず火花放
電が停止され、ガス器具等の点火を確実にづるとともに
、タイマ一時間を余裕をもって設定しておく必要がない
ので余分な電力を消費することがなく、その結果、電池
の寿命を長くすることができる。また、低い値の入力電
源で確実に動作３も するので、電気の個数を増やす必要がなく、装置全体の
小型化が促進される。さらには、精度の高いタイマー回
路と同期して制御されるスイッチ回路を備えているので
、このスイッチ回路に接続される外部の電気回路の制御
も確実なものとなる等、種々のすぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の点火装置の回路図、第２図
、第３図はそれぞれ本発明に係る点火装置の火花放電発
生回路部の変形例を示す回路図、第４図、第５図はそれ
ぞれ本発明に係る点火装置のタイマー回路部の変形例を
示Ｊ”回路図、第６図は本発明に係る点火装置の応用例
を示づ回路図、第７図は本発明に係る点火装置のスイッ
チ回路部の変形例を示す回路図である。 １・・・・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ、２・・・・・・
電池、３・・・・・・電源スィッチ、９・・・・・・火
花放電発生回路、１７・・・・・・タイマー駆動用巻線
、１８・・・・・・整流ダイＡ−ド、１９・・・・・・
平滑コンデンサ、２０・・・・・・タイマー回路、３６
・・・・・・スイッチ回路。 特　許　出　願　人 株式会社村田製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電池を入力電源とするＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に
   、コンデンサと昇圧トランスと第１のスイッチング素子
   との閉回路からなる火花放電発生回路を接続し、その火
   花放電発生回路を制御するタイマー回路と、このタイマ
   ー回路と同期して外部の電気回路を制御するスイッチ回
   路とを設けて構成した点火装置であって、前記タイマー
   回路は前記ＤＣ−ＤＣコンバータのトランスに設けたタ
   イマー駆動用巻線から整流回路を介して取り出した前記
   入力電源の電池よりも大きな直流電圧により動作すると
   ともに、前記［）Ｃ−ＤＣコンバータの発振トランジス
   タのベース回路とアースとの間に接続した第２のスイッ
   チング素子と、このスイッチング素子を所定時間後に導
   通させる第３のスイッチング素子とを含んで構成され、
   前記スイッチ回路は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータから取
   り出した直流電圧により動作する第４のスイッチング素
   子を含んで構成されたことを特徴とする点火装置。