JPS6314213Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はサイリスタをスイツチング素子として
用いた高周波発振型の放電点火装置に係り、サイ
リスタのターンオフ損失を減少するとともにサイ
リスタに加わるスパイク電圧を除去できる簡単な
構成の放電点火装置を提供しようとするものであ
る。

従来におけるこの種の放電点火装置としては、
第１図に示すように構成されていた。

すなわち、交流電源１にチヨークコイル２、整
流ダイオード３、充放電コンデンサ４、昇圧トラ
ンス５の一次巻線N₁の直列回烈を接続し、上記
充放電コンデンサ４と一次巻線N₁の直列回路に
スイツチング素子としてのサイリスタ６並びに抵
抗７とトリガコンデンサ８の直列回路をそれぞれ
並列に接続し、上記サイリスタ６のゲートを抵抗
７とトリガコンデンサ８の接続点に接続し、さら
にこのサイリスタ６のゲート−カソード間に抵抗
９を接続し、上記昇圧トランス５の二次巻線N₂
に高電圧を得るように構成されていた。

上記構成でその動作を説明すると、交流電源１
からチヨークコイル２、整流ダイオード３を介し
て充放電コンデンサ４に充電が行なわれる。同時
に抵抗７を通してトリガコンデンサ８にも充電さ
れる。このトリガコンデンサ８の充電電圧（サイ
リスタ６のゲート−カソード間電圧）がゲートト
リガレベルに達するとサイリスタ６は導通し、充
放電コンデンサ４に充電された電荷は第２図のア
ノード電流I_Aとなつて昇圧トランス５の一次巻線
N₁を通じてt₁〜t₂の期間で放出される。そのと
き、一次巻線N₁には第２図のVN₁のような誘起
電圧が発生する。

また、t₂において充放電コンデンサ４の電荷は
０となるため、アノード電流I_Aは減少方向に転
じ、一次巻線N₁の誘起電圧はVN₁は第２図のt₂
〜t₃のように負に転じる。その結果、充放電コン
デンサ４も逆方向に充電される。

第２図のt₃においてアノード電流I_Aが０に戻る
と、電流の流れる経路が遮断されて一次巻線N₁
の誘起電圧VN₁は０となるので充放電コンデン
サ４に充放電された電圧はサイリスタ６のアノー
ド−カソード間に逆電圧１０として加わり、第２
図のアノード−カソード間電圧V_AKはマイナスの
大きな値となる。同時にアノード電流I_Aは蓄積キ
ヤリアが抜けるまで流れる逆電流１１によつてマ
イナスに転じる。

さらに充放電コンデンサ４の逆電圧はトリガコ
ンデンサ８にも加わり、サイリスタ６の蓄積キヤ
リヤによる電流でトリガコンデンサ８の電圧（サ
イリスタ６のゲート−カソード間電圧）は瞬時に
マイナスに転じ、サイリスタ６はターンオフす
る。

再び交流電源１から充放電コンデンサ４とトリ
ガコンデンサ８に充電が繰返されて発振を継続す
る。昇圧トランス５の一次巻線N₁に与えられた
エネルギーは二次巻線N₂に高電圧を発生し、放
電電極に接続されて火花放電を発生する。

このような構成における放電点火装置の問題
は、t₃においてサイリスタ６のアノード−カソー
ド間に大きな逆電圧が加わるため、アノード逆電
流との積によつて生じるターンオフ損失が大き
く、サイリスタ６の発熱が高くなり大きな出力が
取出せないことにあつた。

このようなことから、第３図に示すようにサイ
リスタ６に並列にダイオード１２とインダクタン
ス１３の直列回路並びに抵抗１４とコンデンサ１
５の直列回路を接続したものが開発されている。
上記構成でダイオード１２に流れる電流が０にな
つても蓄積キヤリヤが抜けるまで流れる逆電流が
０に戻る瞬間に発生する大きなスパイク電圧を除
去するためにインダクタンス１３、抵抗１４、コ
ンデンサ１５を用いているが、第４図に示すよう
にサイリスタ６のアノード−カソード間電圧V_AK
の逆電圧１０はそれほど小さくならず、ターンオ
フ損失もあまり減少させることができないもので
あつた。

また、第５図に示すように昇圧トランス５に三
次巻線N₃を設け、この三次巻線N₃にダイオード
１２を接続し、一次巻線N₁に並列に抵抗１６，
１７の直列回路を接続し、両抵抗１６，１７の接
続点と三次巻線N₃とダイオード１２の接続点に
コンデンサ１８を接続したものも開発されている
が、第６図に示すようにダイオード１２の蓄積キ
ヤリヤが抜けるまで流れる逆電流１９が０に戻る
ときに発生するスパイク電圧２０が大きく、抵抗
１６，１７やコンデンサ１８によつてそれを小さ
くする必要があり複雑な構成となつていた。

本考案は以上のような従来の欠点を除去するも
のである。

以下、本考案の実施例を図面第７図，第８図に
より説明する。

まず、第７図において、１は交流電源であり、
この交流電源１にはチヨークコイル２、整流ダイ
オード３、充放電コンデンサ４、昇圧トランス５
の一次巻線N₁の直列回路が接続され、この充放
電コンデンサ４と一次巻線N₁の直列回路には抵
抗７とトリガコンデンサ８の直列回路、スイツチ
ング素子としてのサイリスタ６、さらにフアース
トリカバリダイオード２１がそれぞれ並列に接続
されている。

なお、サイリスタ６のゲート−カソード間には
抵抗９が接続されている。N₂は昇圧トランス５
の二次巻線である。

このような構成でその動作は第１図に示したも
のとほゞ同一であるが、サイリスタ６のアノード
電流I_Aが０に戻つたとき、充放電コンデンサ４に
蓄えられた逆充電電荷はフアーストリカバリダイ
オード２１を通して再び充放電コンデンサ４の正
方向（交流電源２１から充電される方向）に回収
され、このとき継続して一次巻線N₁にエネルギ
ーが与えられるため、第８図に示すVN₁のよう
な誘起電圧の発生期間が第２図の場合の２倍とな
つて効率が上がるとともに、フアーストリカバリ
ダイオード２１を流れる電流２２が０になつたと
き残るフアーストリカバリダイオード２１の蓄積
キヤリヤはフアーストリカバリのため、逆電流が
流れ出す前に抜けてしまうので逆電流は流れず、
したがつてスパイク電圧は発生しない。フアース
トリカバリダイオード２１は高周波整流回路で一
般に用いられているフアーストリカバリダイオー
ド（高周波整流におけるダイオードはリカバリタ
イムが小さくないと整流できない）でよく、その
リカバリタイムは電源整流ダイオード３の1/20未
満であれば十分である。尚、従来例として、回路
構成は全く同じでも、ダイオード２１がフアース
トリカバリダイオードでないものがあるが、この
場合はダイオード２１の蓄積キヤリヤ放出によつ
て第６図と同じ波形となり、スパイク電圧２０が
発生してダイオード２１はスパイク電圧２０と蓄
積キヤリヤ放出電流１９（これは巻線N₁にもダ
イオード２１にも流れる）の積によつて生じるタ
ーンオフ損失の発熱で信頼性が低下するばかりか
スパイク電圧を考慮してサイリスタ６の順耐圧お
よびダイオード２１の逆耐圧を大きくしなければ
ならず、経済的損失にもなる。本考案はダイオー
ド２１をフアーストリカバリダイオードにする事
によつてこれらの欠点を解決したものである。

以上のように本考案の放電点火装置は構成され
るため、サイリスタの低発熱化が計れて高信頼性
のものとすることができ、しかも高効率化が計
れ、構成的にも簡単で安価で生産性にも優れるな
どの利点をもち、実用的価値の大なるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電点火装置の電気的回路図、
第２図は同回路における各部の波形図、第３図は
他の従来例の電気的回路図、第４図は同回路にお
ける各部の波形図、第５図はさらに他の従来例の
電気的回路図、第６図は同回路における各部の波
形図、第７図は本考案の放電点火装置の一実施例
を示す電気的回路図、第８図は同回路の各部の波
形図である。 １……交流電源、２……チヨークコイル、３…
…整流ダイオード、４……充放電コンデンサ、５
……昇圧トランス、N₁……一次巻線、N₂……二
次巻線、６……サイリスタ、７……抵抗、８……
トリガコンデンサ、９……抵抗、２１……フアー
ストリカバリダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流電源から整流回路を通して充放電コンデン
   サに充電し、サイリスタをスイツチング素子とし
   て昇圧トランスの一次巻線に充放電コンデンサの
   充電電荷を流すことにより昇圧トランスの二次巻
   線に高電圧を発生する放電点火装置において、上
   記サイリスタに並列にフアーストリカバリダイオ
   ードをそのカソードがサイリスタのアノード側に
   なるように接続した放電点火装置。