PL179773B1 - Elektroniczny układ zapłonowy, zwłaszcza do zapalniczek gazu - Google Patents

Abstract

1. Elektroniczap układ zapłonowy, zwłaszcza do zapalniczek gaou zasilanych bateryjnie, który oawiera. źródło zasilania (E). przetwornicę napięcia o tranzystorem (T) i transformatorem (Tr, kondensator kumulujący energię (C2) ładowany o napięcia przetwornicy przez prostownik (D2), tyrystor (Ty) służący Zo rozładowania kondensatora (C2) przez uzwojenie pierwotne transformatora wysokiego napięcia (Tr2), układ wyzwalania tyrystora złożony o neonówki (N) kondensatora (C,) i rezystorów (R2) (R3), transformator wysokiego napięcia wytwarzający iskrę (Tn). znamienny tym. że uzwojenie wtórne transformatora wysokiego napięcia wytwarzająca iskrę (II Tr2) zbocznikowane jest stosem szeregowo połączonych prostowników (D4) (D5) (D6) zabezpieczonych rezystorami (R,) (R5) (RU, włączonym do uzwojenia w polaryzacji zaporowej do indukowanego w uzwojeniu impulsu napięcia. oraz posiada dołączone do wspólnego punktu uzwojenia i katody stosu dodatkowe źródło w postaci kondensatora (CU. który ładowany jest o innego niezależnego od uzwojenia obwodu i którego napięcie dodaje się szeregowo do impulsywnego napięcia indukowanego w uzwojeniu w zamknięty

Description

Wynalazek dotyczy elektronicznego układu zapłonowego przeznaczonego zwłaszcza do zapalniczek gazu zasilanych bateryjnie, które charakteryzują, się małą energią iskry.

Znanych jest wiele rodzajów elektronicznych zapalniczek gazu, zasilanych z sieci 220 V, jak i z baterii. Zapalniczki zasilane z sieci odznaczają się z reguły dużą energią iskry i łatwym zapłonem podanego gazu. Wadą tych zapalniczek jest wymagany dostęp do gniazda 220 V, jest to niewygoda wynikająca „uwiązania” zapalniczki kablem i w przypadku awarii możliwość porażenia niebezpiecznym napięciem. Omawianych wad eksploatacyjnych nie posiadają zapalniczki bateryjne, te jednak odznaczają się małą energią iskry, co jest przyczyną częstych trudności zapalenia otwartego gazu.

Wszystkie znane rozwiązania układów zapłonowych zapalniczek gazu do wytworzenia iskry wykorzystują cewki zapłonowe lub transformatory wysokiego napięcia o bardzo dużym przełożeniu. Uzwojenie wtórne - wysoko napięciowe zawsze posiada bardzo dużą ilość zwoi i wynikającą stąd oporność. Duża oporność uzwojenia jako źródła ogranicza wartość prądu w chwili wyładowania - przeskoku iskry, również straty w transformatorze ograniczają przeniesienie na stronę wtórną impulsowej energii przekazanej do uzwojenia pierwotnego.

Znane urządzenia zwiększające energię iskry, np. według W5 0064 oraz P168993, uzyskują zwiększenie energii na drodze ładowania i rozładowania dodatkowego kondensatora dołączonego wprost do uzwojenia wysokiego napięcia. Zastosowany kondensator musi być odporny na wysokie napięcie, co ogranicza jego pojemność a zatem energię. Inne znane układy wzmacniające energię iskry, np. według patentu 83957, wykorzystują tranzystory lub tyrystory włączone w obwody cewek uzyskując wzrost energii na drodze przyśpieszenia zmian . . . άΦ w czasie strumienia cewki -. Ze względu jednak na dużą oporność obwodu wysokiego dt napięcia, przyrost energii nie jest znaczący.

179 773

Znane układy elektronicznych bateryjnych zapalniczek gazu, wykorzystują: przetwornicę stałego niskiego napięcia na napięcie przemienne o wartości kilkuset wolt, prostownik z podwajaczem napięcia lub bez, kondensator kumulujący energię - rozładowywany przy pomocy tyrystora przez uzwojenie pierwotne transformatora zapłonowego.

Przykładem takiego rozwiązania jest układ według patentu 96597 zamieszczony na rys. 1. Jest to układ zasilany z sieci 220 V lub z baterii poprzez przetwornicę P. Po podaniu zasilania, układ samoczynnie generuje ciąg kilku niezależnych iskier podawanych jednocześnie na palniki. Samowyzwalanie następuje w wyniku wzrostu napięcia na kondensatorze C_F, (kumulującym energię) do poziomu zapłonu neonówki N przyłączonej do kondensatora Ci i bramki tyrystora Ty poprzez rezystor R. Zapłon neonówki powoduje wyzwolenie tyrystora Ty i rozładowanie kondensatora Ci poprzez uzwojenie pierwotne transformatora Tr, w wyniku wyindukowanie wysokiego napięcia w uzwojeniach wtórnych i wywołanie iskier na elektrodach zapłonowych. Niskie napięcie zapłonu neonówki nie pozwala (w przedstawionym układzie) pojemności C1 osiągnąć wyższego napięcia. Energia zgromadzona w kondensatorze, proporcjonalna do kwadratu

CU² . .. , napięcia Ec = —-—, ^w układzie tym nie może być duża. Zwiększenie energii można uzyskać poprzez zwiększenie pojemności C1, co ogranicza zastosowanie układu do zapalniczek stacjonarnych.

Inny układ elektronicznej ręcznej zapalniczki zasilanej z baterii znany jest z patentu 85855, część układu odpowiedzialna za wytworzenie iskry przedstawiono na rysunku nr 2. Zasada działania jest podobna. Energia iskry pochodzi z energii wyindukowanej w uzwojeniu wtórnym transformatora zapłonowego 12 w wyniku rozładowania się kondensatora 11 (kumulującego energię) przez tyrystor 14, rezystor 16 i uzwojenie pierwotne transformatora zapłonowego 12. Część energii kondensatora 11 jest tracona w rezystorze 16, rezystor ogranicza też amplitudę impulsowego prądu rozładowania kondensatora i wydłuża sta^^^ą czasową ί/Φ rozładowania, zmniejszając tym samym zmianę strumienia - w transformatorze 12, co . . tit w sumie powoduje znaczące ograniczenie energii przekazywanej do uzwojenia wtórnego transformatora.

Wszystkie znane układy zapłonowe zapalniczek gazu, zasilane z sieci 220 V jak i z baterii, posiadają uzwojenia wtórne transformatorów wysokiego napięcia podłączone wprost do elektrod zapłonowych, ewentualnie zbocznikowane małą pojemnością. C. Ponadto w układach znanych wyzwalanie tyrystora, czyli generowanie iskier jest zawsze uzależnione od stopnia naładowania się kondensatora kumulującego energię.

Celem wynalazku jest układ połączeń pozwalający zwiększyć energię iskry zapłonowej - wytwarzanej w znany sposób. Budowę i działanie układu według wynalazku opisano na przykładzie układu zapalniczki przedstawionym na rysunku nr 3. Układ posiada: bateryjne źródło zasilania E, wyłącznik W, przetwornicę napięcia zbudowaną na tranzystorze T i transformatorze Tri, kondensator kumulujący energię C2 - zasilany przez prostownik D2 z napięcia U z wtórnego uzwojenia II transformator a Tri, tyrystor Ty który służy do rozładowania kondensatora C2, niezależny generator astabilny do wyzwalania tyrystora Ty - zbudowany z neonówki N kondensatora Ci i rezystorów R2 R3 zasilany z napięcia Ui odczepu uzwojenia II Tri przez prostownik D1 transformator zapłonowy - wysokiego napięcia Tr2.

Istotą wynalazku jest że uzwojenie wysokiego napięcia II transformatora Tr2 zbocznikowane jest stosem szeregowo połączonych prostowników D4, D5, Df„ wyłączonym zaporowo do indulkowanych w uzwojeniu II impulsów wysokiego napięcia. Do wspólnego punktu katody stosu i wysokiego potencjału (+) uzwojenia II T12 dołączono dodatkowe źródło w postaci kondensatora C3, który ładowany jest z napięcia U uzwojenia II Tr1 przez prostownik D3. Wspólny punkt kondensatora C3 i katody prostownika D3 podłączono do jednej z elektrod zapłonowych Z, zaś drugą elektrodę zapłonową podłączono do wspólnego punktu anody stosu i niskiego potencjału (-) uzwojenia II transformatora Tr2. Takie podłączenie powoduje że na elektrody zapłonowe Z podawana jest suma impulsowego napięcia Uii uzwojenia II Tr2 i napięcia U3 kondensatora C3. Każdy prostownik stosu zbocznikowany jest zabezpieczającym rezystorem o wysokiej rezystancji.

179 773

W wariancie wykonania, stos prostowników stanowi jeden wysokonapięciowy prostownik, a kondensator C3 zbocznikowany jest rozładowującym rezystorem o dużej -rezystancji.

Działanie układu polega na przetworzeniu niskiego stałego napięcia źródła zasilania E w przetwornicy na napięcie przemienne rzędu kilkuset wolt - indukowane w uzwojeniu II transformatora Tri

Korzystnie z obniżonego napięcia Uiz odczepu wtórnego uzwojenia Tri zasilany jest niezależny generator astabilny. W wyniku ładowania się kondensatora Ci przez prostownik Di i rezystor R2 rośnie napięcie na neonówce N do wartości jej zapłonu. Zapłon neonówki powoduje rozładowanie się kondensatora Ci przez neonówkę N i rezystor R3, którego spadek napięcia wyzwala tyrystor Ty. Częstotliwość pracy generatora jest regulowana - zależną od stałej czasowej R2 Ci.

Pełne napięcie U uzwojenia II transformatora Tri, ładuje przez prostownik D2 kondensator kumulujący energię C2 oraz przez prostownik D3 wzmacniający iskrę kondensator C3. W czasie gdy napięcie U2 występujące w kondensatorze C 2 osiąga znaczącą wartość, następuje wyzwalanie tyrystora Ty i rozładowanie kondensatora C2 przez uzwojenie I transformatora Tr2. W uzwojeniu II Tr2 indukuje się impulsowe wysokie napięcie Uii, które dodaje się szeregowo do napięcia U3 istniejącego na kondensatorze C3. Suma tych napięć podana jest na elektrody zapłonowe Z w wyniku czego na elektrodach powstaje iskra zamykająca obwód prądu elektrycznego.

Prąd iskry składa się z:

1) prądu Ii, od źródła impulsowego wysokiego napięcia Uh Tr2, który płynie w obwodzie: uzwojenie II Tr2, kondensator C 3, elektrody zapłonowe Z.

2) Prądu I2 z kondensatora C 3, prąd płynie w obwodzie: kondensator C3, elektrody zapłonowe Z i stos prostowników o małej rezystancji w kierunku przewodzenia. Kondensator C3 rozładowuje się w obwodzie o niskiej rezystancji, dodając iskrze swoją energię.

3) Chwilowego prądu I3 płynącego ze źródła U transformatora Tri przez prostownik D3. Obwód zamyka się przez uzwojenie II Tri, prostownik D3, elektrody zapłonowe Z stos prostowników D 4, D 5, D 6 o małej rezystancji w kierunku przewodzenia.

Powstanie iskry na elektrodach zapłonowych Z wywołuje głownie impulsowe wysokie napięcie Un powstające w uzwojeniu II Tr2, zaś prąd iskry zależny jest od energii zgromadzonej w kondensatorze C3. Zmieniając wartość kondensatora C3, oraz napięcie jego ładowania, wpływa się znacząco na energię iskry zapłonowej, którą można dobrać według potrzeb. Po zamknięciu wyłącznika W układ zapalniczki wytwarza na elektrodach Z ciąg iskier o częstotliwości wynikającej ze stałej czasowej R2 Cii zwiększonej energii ułatwiającej zapłon podanego gazu. Rozwiązanie według wynalazku może być stosowane w zapalniczkach bateryjnych jak i zasilanych z sieci.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Elektroniczny układ zapłonowy, zwłaszcza do zapalniczek gazu zasilanych bateryjnie, który zawiera: źródło zasilania (E), przetwornicę napięcia z tranzystorem (T) i transformatorem (Tri), kondensator kumulujący energię (C2) ładowany z napięcia przetwornicy przez prostownik (D2), tyrystor (Ty) służący do rozładowania kondensatora (C2) przez uzwojenie pierwotne transformatora wysokiego napięcia (Tr2), układ wyzwalania tyrystora złożony z neonówki (N) kondensatora (Ci) i rezystorów (R2) (R3), transformator wysokiego napięcia wytwarzający iskrę (Tr^), znamienny tym, że uzwojenie wtórne transformatora wysokiego napięcia wytwarzająca iskrę (II Tr2) zbocznikowane jest stosem szeregowo połączonych prostowników (D4) (D5) (Dg) zabezpieczonych rezystorami (R4) (R5) (R), włączonym do uzwojenia w polaryzacji zaporowej do indukowanego w uzwojeniu impulsu napięcia, oraz posiada dołączone do wspólnego punktu uzwojenia i katody stosu dodatkowe źródło w postaci kondensatora (C3), który ładowany jest z innego niezależnego od uzwojenia obwodu i którego napięcie dodaje się szeregowo do impulsywnego napięcia indukowanego w uzwojeniu.w zamkniętym obwodzie zawierającym elektrody zapłonowe (Z).
2. 2. Elektroniczny układ zapłonowy według zastrz. 1, znamienny tym, że stos prostowników bocznikujących uzwojenie wysokiego napięcia stanowi jeden wysokonapięciowy prostownik podłączony do uzwojenia z zachowaniem polaryzacji stosu.
3. 3. Elektroniczny układ zapłonowy według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowe źródło w postaci kondensatora (C3) dołączone do wspólnego punktu uzwojenia wysokiego napięcia i katody stosu zbocznikowane jest rezystorem o dużej rezystancji.