RU1802854C - Электронна система зажигани - Google Patents

Abstract

Использование: в электронных системах зажигани  с накоплением энергии в конденсаторе. Сущность изобретени : содержит источник 1 питани , двухтактный транзисторный инвертор 2 с трансформатором , выпр митель 5, соединенный входами с вторичной обмоткой 4 трансформатора, тиристор 6, анод и катод которого соединены с выходами выпр мител  5, последовательно соединенные накопительный конденсатор 7 и первичную обмотку 8 катушки 9 зажигани , включенные параллельно тиристору 6, и блок 10 управлени ,. подключенный выходом к управл ющему электроду тиристора 6. Электронна  система зажигани  содержит также катушку индуктивности , включенную в цепь питани  инвертора, конденсатор/подключенный параллельно шинам питани  между катушкой индуктивности и инвертором, два устройства контрол , первое из которых двум  входами подсоединено параллельно источнику питани , а выходом - к первому входу блока управлени , а второе устройство подсоединено двум  входами параллельно тиристору , а выходом - к второму входу блока управлени . Инвертор дополнительно содержит два диода, соединенные встречно- последовательно и включенные между базами транзисторов в пр мом направлении тока возбуждени  транзисторов, стабилитрон , включенный в обратном направлении тока возбуждени  транзисторов между общей точкой диодов и средней точкой первичной обмотки трансформатора , две цепи разв зки, кажда , из которых включена между базой транзистора и рези- стором ограничени  тока возбуждени  транзистора и содержит резистор и параллельно подсоединенный к нему диод. Выпр митель напр жени  выполнен по однополупериодной схеме удвоени  напр жени  с конденсатором, включенным между первым выводом вторичной обмотки трансформатора и средней точкой диодов, соединенных последовательно и встречно- параллельно тиристору, подключенному анодом или катодом и второму выводу вторичной обмотки трансформатора. Такое построение системы позвол ет повысить КПД и надежность. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. ел с 00 о ю со ел -N GO

Description

Изобретение относитс  к системам зажигани  преимущественно дл  двигателей внутреннего сгорани , а именно к электронным системам зажигани  с накоплением энергии в конденсаторе.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД системы и ее надежности,

На чертеже представлен вариант принципиальной схемы электронной системы зажигани .

Электронна  система зажигани  содержит источник, питани  1, двухтактный транзисторный инвертор 2с трансформатором, имеющем первичную 3 и вторичную 4 обмотки, выпр митель 5, соединенный входами с вторичной 4 обмоткой трансформатора , тиристор 6, анод и катод которого соединены с выходами выпр мител  5, последовательно соединенные накопительный конденсатор 7 и первичную обмотку 8 катушки зажигани  9 и блок управлени  10, выход которого подключен к управл ющему электроду тиристора 6. В систему введены катушка индуктивности 11, включенна  в цепь питани  инвертора 2, конденсатор 12, подключенный параллельно шинам питани  инвертора 2 между катушкой индуктивности 11 и инвертором 2. два устройства контрол  13, 14, причем устройство 13 двум  входами подсоединено параллельно источнику питани  1, а выходом - к первому входу блока управлени  10, а.устройство 14 подсоединено двум  входами параллельно тиристору 6, а выходом -- к второму входу блока управлени  10. Инвертор 2 содержит транзисторы 15, 16, резисторы 17, 18 смещени , включенные между базами и коллекторами транзисторов 15, 16, резисторы 19, 20 ограничени  тока возбуждени  транзисторов 15, 16, два диода 21,22, соединенные встречно-лоследовательнго между собой и включенные между базами транзисторов 15, 16 в пр мом направлении тока возбуждени  транзисторов 15, 16. стабилитрон 23, включенный в обратном направлении тока возбуждени  транзисторов 15, 16 между общей точкой диодов 21, 22 и средней точкой первичной 3 обмотки трансформатора, две цепи разв зки, кажда  из которых включена между базой транзистора 15 или 16 и резистором 19 или 20 соответственно и содержит резистор 24 и 25 и параллельно подсоединенный к нему диод 26 или 27, включенный в пр мом направлении тока возбуждени  транзистора 15 или 16. Выпр митель напр жени  5 выполнен по однопо- лупериодной схеме удвоени  напр жени  с конденсатором 28, включенным между первым выводом вторичной 4 обмотки трансформатора и средней точкой диодов 29, 30,

соединенных последовательно между собой и встречно-параллельно тиристору 6, подключенному анодом или катодом к второму выводу вторичной 4 обмотки трансформатора .

Электронна  система зажигани -работает следующим образом.

Напр жение от источника питани  1 через катушку индуктивности 11 поступает на

0 двухтактный транзисторный инвертор 2, Запуск инвертора осуществл етс  за счет тока смещени , проход щего через резисторы смещени  17, 18, при этом переходы база- эмиттер транзисторов незначительно за5 шунтированы резисторами цепей разв зки. Работа инвертора 2 в режиме автогенератора поддерживаетс  за счёт тока возбуждени  транзисторов 15,16, проход щего через резисторы 19. 20 ограничени  тока возбуж0 дени  транзисторов 15, 16. диоды 26, 27 и переходы база-эмиттер транзисторов 15, 16.

При коммутации тока транзисторами инвертора в момент их переключени  за

5 счет э.д.с. самоиндукции катушки 11 на входе инвертора 2 возникают всплески напр жени .-Энерги  всплесков напр жени  на входе инвертора 2 определ етс  величиной индуктивности катушки 11, а амплитуда 0 величиной емкости конденсатора 12, котора  выбираетс  такой, чтобы при максимальном падении напр жени  источника питани  1 бортовой сети (до 4В) амплитуда всплесков достигала уровн  номинального

5 напр жени  питани  (15В), Энерги  всплесков должна быть достаточна дл  зар да накопительного, конденсатора 7 за врем  между двум  искрообразовани ми. Энерги  всплесков пр мо пропорциональна индук0 тивности катушки 11. Если в течение цикла между двум  искрообразовани ми вследствие глубокой просадки напр жени  источника питани  бортовой сети (остаточное напр жение менее 4 В), напр жение на на5 . копительном конденсаторе 7 не достигает номинальной величины, устройство контрол  13 запрещает включение тиристора 6 от : блока управлени  10 и очередной цикл иск- рообразовани  пропускаетс  с целью на0 коплени  необходимой энергии в накопительном конденсаторе 7 дл  получени  надежного искрообразовани .

При вспышке горючей смеси в цилиндре обороты двигател  резко увеличиваютс ,

5 нагрузка на пусковое устройство и бортовую сеть снижаетс  и напр жение источника питани  1 восстанавливаетс  до уровн , близкого к номинальному. При этом мощность инвертора 2 повышаетс  до уровн , необходимого дл  нормальной работы сиетемы электронного зажигани . Всплески напр жени  на входе инвертора 2 ограничиваютс  на выходе инвертора 2 путем ограничени  напр жени  возбуждени  транзисторов 15, 16 и соответственно на первичной 3 обмотке трансформатора. Когда всплески напр жени  на базах транзисторов 15, 16 достигнут величины напр жени  стабилизации стабилитрона 23 поочередно открываютс  диоды 21, 22 и ответвл ют излишний ток возбуждени  в цепь стабилитрона 23.

При работе двигател  на номинальных оборотах в конце процесса зар да накопительного конденсатора 7 инвертор напр жени  2 работает на холостом ходу. При включении тиристора 6 инвертор напр жени  2 устанавливаетс  в режим работы, обусловленный наличием последовательного контура, образованного катушкой индуктивности 11 и конденсатором 28, емкость которого приведена к входу инвертора напр жени  2. Транзисторы 15. 16 продолжают работать в ключевом режиме, в системе: катушка индуктивности 11 - инвертор 2 - конденсатор 28 возникает процесс раскачки образованного контура с накоплением в нем энергии, котора  после запирани  тиристора 6 выдел етс  на накопительном конденсаторе 7. Ограничение тока инвертора 2 при включенном тиристоре бив дальнейшем при дозар де накопительного конденсатора 7 осуществл етс  на элементах вышеуказанного колебательного контура .

При неисправности системы регулировани , поддерживающей напр жение бортовой сети автомобил  на номимальном уровне, напр жение источника питани  1 может неконтролируемо вырасти. Как только напр жение превысит аварийный уровень (например 16 В), устройство контрол  14 запрещает прохождение запускающих импульсов с выхода блока управлени  10 на управл ющий электрод тиристора 6, при этом происходит пропуск циклов искрооб- разовани  обороты коленчатого вала и соответственно вала генератора уменьшаютс  и напр жение источника питани  1 бортовой сети уменьшаетс , что предотвращает выход из стро  системы электронного зажигани  и позвол ет продолжить движение автомобил  на малых оборотах двигател .

Благодар  тому; что в систему введены катушка индуктивности-, включенна  в цепь питани  инвертора, конденсатор, подключенный параллельно шинам питани  инвертора между катушкой индуктивности и инвертором, две цепи разв зки, кажда  из которых включена между базой транзистора и резистором ограничени  тока возбуждени  транзистора и содержит резистор и параллельно подсоединенный к нему диод, включенный в пр мом направлении тока возбуждени  транзистора, выпр митель выполнен по однополупериодной схеме с удвоением напр жени  вместо ограничени  тока на активных элементах с выделением тепла происходит ограничение тока с пере0 распределением энергии на элементах системы с дальнейшим выделением на нагрузке (накопительном конденсаторе). В результате этого к.п.д, за вл емой электронной системы зажигани  по сравнению с

5 системой-прототипом, возрастает с 40-50% до 95% при максимальной частоте оборотов . коленчатого вала, одновременно сохран етс  работоспособность электронной системы зажигани  при запуске двигател  в

0 экстремальных услови х, а теплова  мощность рассеивани  на элементах электронной системы зажигани  снижаетс  с 20-40 Вт до 2-4 Вт, что повышает надежность элементов системы, а значит,и надежность ра5 боты двигател  на максимальных оборотах в экстремальных услови х.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Электронна  система зажигани , содержаща  источник питани , минусовой вы0 ход которого соединен с общей шиной, инвертор, который включает трансформатор , который имеет первичную обмотку и вторичную обмотку, перва  и втора  клеммы которой  вл ютс  выходом инвертора и

   5 перва  клемма которой, а также вход инвертора соединены с общей шиной, выпр митель , перва  и втора  клемма входа которого соединены с выходом инвертора, тиристор, анод и катод которого соединены

   0 соответственно с общей шиной и первой клеммой выхода выпр мител  и с второй клеммой выхода выпр мител , соединенные последовательно накопительный конденсатор и первична  обмотка катушки

   5 зажигани , которые соединены параллельно тиристору, и блок управлени , перва  выходна  клемма которого соединена с управл ющим входом тиристора, а втора ,- с общей шиной отличающа с  тем, что,

   0 с целью повышени  КПД и надежности, введены соединенные последовательно катушка индуктивности, входна  клемма которой соединена с плюсовым выходом источника питани , а выходна  - с второй клеммой

   5 входа инвертора, и конденсатор, выходна  f клемма которого соединена с общей шиной, первый и второй блоки контрол , перва  и втора  клеммы входа первого из которых соединены параллельно источнику питани , а выход - к первому входу блока управлени , а второго блока контрол  - параллельно тиристору, а выход-к второму входу блока управлени .
2. 2. Система зажигани , по п. 1, о т л и ч а- ю щ а   с   тем, что инвертор выполнен в виде двухтактного транзисторного инвертора , содержащего первый и второй диоды, соединенные встречно-последовательно, которые подсоединены между базами первого и второго транзисторов, стабилитрона, который соединен между общей точкой первого и второго диодов и средней точкой первичной обмотки трансформатора, котора   вл етс  вторым входом инвертора, котора  выполнена из первой, второй, третьей и четвертой частей, которые соединены согласно , двух цепей разв зки, кажда  из которых содержит соответственно третий и четвертый диоды и первый и второй резисторы , соединенные параллельно, которые соединены первой клеммой с базами соответственно первого и второго транзисторов , а второй через соответственно первый и второй резисторы ограничени  тока возбуждени  соответственно с входом и выходом первичной обмотки трансформатора,

   причем эмиттеры первого и второго транзисторов соединены соответственно с концом первой и третьей частей первичной обмотки трансформатора, коллекторы и базы соединены соответственно непосредственно или

   через первый и второй резисторы смещени  с общей шиной,
3. 3. Система зажигани  по пп. 1 и 2, о т - личающа с  тем, что выпр митель выполнен в виде последовательно соединенных п того и шестого диодов, к средней точке которых подключена перва  клемма конденсатора, причем втора  клемма конденсатора вход п того и выход шестого диодов  вл ютс  соответственно второй

   клеммой входа, первыми клеммами входа и выхода, второй клеммой выхода выпр мител . .