SE454529B - Anordning for alstrande av laddspenning vid kondensatortendsystem - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 454 529 Föreliggande uppfinning För att kunna lösa ovannämnda problem med alstrande av tillräcklig laddningsenergi för ett ifrâgakommande kon- densatortändsystem föreslås enligt uppfinningen anord- nandet av ett till en lågspänningsgeneratorkrets kopp- lat elektroniskt slutningsdon som under generering av en spänningspuls i generatorkretsen håller denna vid ett högt strömvärde till dess en förutbestämd ström uppnåtts, varvid en självhållande krets åstadkommer oledande tillstånd i nämnda slutningskrets och varvid den transientartade spänningsökning som uppstår genom uppbrytandet av strömmen i den induktiva generatorn bildar en laddningspuls för kondensatorn i kondensator- tändsystemet.

Föreliggande uppfinning skall närmare förklaras i sam- band med en utföringsform under hänvisning till bifogade ritningar.

Figurförteckning Figur 1 visar schematiskt en svänghjulsmagnetgenerator för användning i samband med utföringsformen enligt upp- finningen.

Figur 2 visar ett principschema för ett med svänghjuls- magneten enligt fig. 1 samverkande tändsystem.

Figur 3 visar ett schema av utföringsformen enligt upp- finningen.

Beskrivning av utföringsform Den i fig. 1 visade anordningen består av ett svänghjul 10 15 20 25 30 35 454 529 anbragt på en axel 2 och innefattande sex magneter 3 jämnt fördelade runt svänghjulets insida. Magneternas baksida är magnetiskt förbundna med varandra genom ett runtomförlöpan- de ok 4 av magnetiskt ledande material. Centralt kring axeln är en kärna 5 av magnetiskt ledande material anordnad från vilken utgår sex kärnben 6. På varje kärnben föreligger en generatorlindning 7,vilka är elektriskt sammankopplade för att bilda spänningskälla. På kärnbenen kan givetvis vara anordnade olika typer av lindningar exempelvis en lindning såsom den visade 7 för användning som generatorlindning för elektronisk apparatur och en ytterligare lindning (icke visad) avsedd för belysning. Pâ svänghjulets 1 periferi är ett magnetiskt bleok 8 anbragt som omfattar en båge av cirka 300. Nämnda bleck är anordnat att magnetiskt sam- verka med en magnetisk krets bestående av två skänklar 9, 10 av magnetiskt material, vilka är förbundna med varand- ra genom en permanentmagnet 11. Pâ den ena skänkeln 10 är en lindning 12 anbragd. Nämnda lindning är avsedd att tjä- na som trigglindning, dvs. för avgivande av triggspänning- ar för gnistfunktionen. Svänghjulet antages rotera i den pilen 13 utvisande riktningen.

Såsom framgår av fig. 2 är lindningarna 7 här represente- rade genom en enda lindning ansluten till ingången på en likriktare 14. Sistnämnda likriktare utgör spänningskälla för en till systemet ansluten mikrodator 15,till vars in- gång trigglindningen 12 är ansluten,och vars utgång styr' triggutlösningen i en till systemet kopplad kondensator- tändkrets 16. Från kondensatortändkretsen utgår anslut- ningar till ett tändstift 17. Såsom antytt med streckade linjer 18 kan generatorlindningarna 7 anslutes direkt till kondensatortändanläggningen 16 och strömförsörjningen via likriktaren 14 enbart driva den i datorn 15 förekommande elektroniken. När svänghjulet 1 roterar genereras i lind- ningarna 7 en spänning som följaktligen driver datorn 15.

Varje gång blecket 8 kommer förbi magnetkretsen 9, 10, 11 induceras i trigglindningen 12 en spänning som mottages av datorn 15 och behandlas i denna för att därefter bilda 10 15 20 25 30 35 454 529 ett kommando för styrning av kondensatortändkretsens 16 triggning. Som synes kommer till kondensatortändkretsen 16 som ingângsspänning endast den relativt låga spänning som genereras i de för elektronikdriften avsedda genera- torlindningarna 7. Emellertid är kondensatortändkretsen utförd på ett sätt som framgår enligt fig. 3 så att man ur de lâgspända förloppen kan utvinna tillräckliga spän- ningsnivåer för åstadkommande av laddspänning.

Kretsen enligt fig. 3 antages för vinnande av enkelhet i förklaringen genom ledningarna 18, 19 vara direktansluten till generatorlindningarna 7. Den ena änden av den visade lindningen 7 är genom ledningen 18 ansluten till en lik- riktare 20 som genom en ledning 21 står i förbindelse med en ytterligare samriktad likriktare 22. I serie med lik- riktaren 22 är genom en ledning 23 en laddningskonden- sator 24 inkopplad. Denna är genom en förbindning 25 i serie ansluten med den förekommande tändtransformatorns 26 primärlindning 27,vars andra ände i sin tur står i för- bindelse med ledningen 19. Tändtransformatorns 26 sekun- därlindning 28 står på vanligt sätt i förbindelse med det förutnämnda tändstiftet 17.

För bildande av den gängse urladdningsbanan för kondensa- torn 24 är mellan ledningen 23 och ledningen 19 insatt en triak 29, vars styrelektrod 30 står i förbindelse med datorns 15 styrutgång. Ett spänningsbalanseringsmotstândI 31 är inkopplat mellan ledningarna 19 och 30. Mellan led- ningarna 21 och 19 är inkopplad en s.k. darlingtontransis- tor 32 genom ett lågohmsmotstånd 33. Mellan motståndet 33 och darlingtontransistorn 32 är inkopplat ett motstånd 34, som i sin tur genom en ledning 35 är ansluten till basen av en transistor 36,vars emitter-kollektorströmbana är an- sluten mellan ledningarna 21 och 19 via en spänningsdelare bestående av två motstånd 37 och 38. Mellan ledningen 21 och ledningen 35 är inkopplad dels ett motstånd 39 och parallellt med detta en seriekrets bestående av ett mot- stånd 40 och en kondensator 41. En ytterligare transistor 10 15 20 25 30 35 454 529 42 är inkopplad mellan ledningen 35 och uttaget 43 mellan motstånden 37 och 38. Transistorns 42 bas är ansluten till en punkt 44 i förbindelsen mellan motståndet 37 och tran- sistorns 36 kollektor. Från sistnämnda punkt 44 utgår via en varistor 45 en förbindelse till ledningen 23. En RC-krets bestående av ett motstånd 46 och en kondensator 47 är in- kopplade till en ledning 48,som via en diod 49 står i för- bindelse med uttagspunkten 43 mellan motstånden 37 och 38.

Ledningen 48 är ansluten till basen av en ytterligare tran- sistor 50,vars emitter-kollektorbana är inkopplad i en seriekrets mellan ledningen 21 och ledningen 19 via ännu en transistor 51 med en ledning 52 och ett motstånd 53 till ledningen 19. Ledningen 52 står i direkt förbindelse med basen i darlingtontransistorn 32. Mellan ledningen 21 och ledningen 19 föreligger en spänningsdelarkrets bestående av två motstånd 54 och 55,varvid uttagspunkten 56 mellan sistnämnda motstånd står i förbindelse med transistorns S1 bas.

En ytterligare krets är inkopplad i systemet,vilken krets består av en tyristor 57 inkopplad mellan ledningarna 25 och 19. Tyristorns 57 styrelektrod 58 är ansluten till för- bindelsepunkten mellan en kondensator 59 och ett motstånd 60 bildande en seriekrets mellan ledningen 23 och ledningen 19.

Den visade kretsen fungerar på följande sätt. Det antages att en positiv spänningshalvvåg är under uppbyggnad på led- ningen 18. Darlingtontransistorn 32 befinner sig i ledande tillstånd,vilket för med sig att ström börjar flyta genom likriktaren 20 och ledningen 21 genom motståndet 33, dar- lingtontransistorn 32 och åter genom ledningen 19. Under det nu pågående förloppet tenderar spänningen att öka, men på grund av darlingtontransistorns ledande tillstånd kommer istället en strömrusning att byggas upp i den nämnda ström- banan. över lågohmsmotståndet 33 uppstår nu ett litet spän- ningsfall som med strömökningen ökar och slutligen bildar en tillräcklig styrspänning för basen i transistorn 36. 10 15 20 25 30 35 ='4s4 529 Sistnämnda transistor kommer då följaktligen att bli ledande, varvid ström flyter genom spänningsdelaren 37, 38 och påför följaktligen styrspänníng på basen i tran- sistorn 42. Ström börjar nu flyta genom transistorn 42 som via motståndet 39 och motståndet 37 samt transistorn 36 bildar en självhållningskrets, vilket innebär att transistorns 42 kollektor drar ström genom motståndet 39 och transistorn 36 erhåller härvid basspänning medförande att ström flyter genom motståndet 37 bildande basspänning för transistorn 42. Spänningen i punkten 43 ökar härvid innebärande att den strömbana som tidigare varit för han- den genom motståndet 46, dioden 49, motståndet 38 upphör, varvid även strömmen till basen i transistorn 50 upphör och denna blir oledande. Basströmmen till transistorn 32 upphör härvid och transistorn blir oledande. Detta plöts- liga tillstånd för med sig en avsevärd spänningsökning mellan ledningen 21 och 19 innebärande att ström nu kom- mer att flyta genom likriktaren 22 över ledningen 23 till laddning av laddningskondensatorn 24.

Det är ej alltid givet att man enbart genom en spännings- halvvåg på ledningen 18 kan uppnå full laddning av kon- densatorn 24 utan att påföljande spänningshalvvågor kan bilda bidragande uppbyggnad av erforderlig tändutlösnings- spänning på kondensatorn 24. Om ett antal upprepade ladd- pulser kommer till kondensatorn 24 är det risk för att man uppnår en oavsiktlig gnistbildning, enär laddningen' går genom primärlindningen 27. För att undvika detta är tyristorn 57 anordnad, varvid RC-länken bestående av kon- densatorn 59 och motståndet 60 bildar en styrkrets för styrning av tyristorn 57 så att om överspänning uppstår tyristorn 57 bringas till ledande tillstånd för att så- lunda shunta primärlindningen 27 och således bilda en förbiledning för denna.

Det kan i sammanhanget inträffa att alltför höga spän- ningsnivåer bygges upp på kondensatorn 24 och för för- h. 10 15 20 25 30 35 454 529 hindrande av detta är den varistorn 45 innefattande förbindningen mellan ledningen 23 och uttagspunkten 44 anordnad. Om för höga spänningar skulle uppstå kommer pulser att påföras uttagspunkten 44 innebärande en så- dan spänningshöjning över spänningsdelaren 37, 38 att basström till transistorn 42 genereras, vilket i sin tur medför att självhållningen av transistorerna 36 och 42 uppnås, varvid darlingtontransistorn 32 som följd därav förblir oledande. Så länge spänningen över kondensatorn 24 överstiger varistorns 45 spänning er- hålles alltså ström till basen på transistorn 42, som då börjar dra ström, vilket medför att transistorn 36 börjar dra ström och som följd härav kan enligt ovan transistorn 32 ej leda.

För att i samband med de transienttillstånd som uppkom- mer vid darlingtontransistorns övergång från ledande till oledande tillstånd hålla transistorkedjan 36, 42, 50 och 51 i operativa tillstånd är de tidigare nämnda RC-näten 40, 41 och 46, 47 respektive inkopplade i tillhörande transistorsystemkretsar.

När svänghjulet under sin rotation kommit dithän att blecket 8 börjar samverka med triggenereringskretsen 9-12 uppkommer en spänningspuls som mottages av datorn 15 och behandlas för att på här icke närmare angivet sätt formas och tidsrelateras för att genom ledningen 30 styra tändutlösningen medelst tríaken 29.

Som synes âstadkommes med en anordning enligt uppfinning- en en synnerligen effektiv koppling som på ett anpassat sätt kan åstadkomma erforderliga spänningar för laddning av kondensatorn i det tillhörande kondensatortändsyste- met. Genom att samma spänningskälla kan användas för så- väl dator som tändanläggning vinnes framställningstek- niskt mycket enär generatorlindningssidan kan utföras mycket enkel och robust, vilket särskilt i motorcykel- 454 529 sammanhang är nödvändigt. Det må nämnas att i praktiken generatorn innefattar fler poler än de visade sex exem- pelvis tolv, varigenom vinnes fler flödesväxlingar cch därmed pulser per varv.

F) n,

Claims (6)

10 15 20 25 30 q 454 529 PATENTKRAV

1. Anordning för alstrande av laddspänning vid konden- satortändsystem från en spänningskålla med en spänning väsentligt under erforderlig laddspänning, k ä n n e - t e c k n a d av att en elektronisk omkopplare, en transistor, (32) är anordnad att med spänningskällan (7) bilda en strömbana innefattande ett förhållandevis lågt motstånd (33) så att, under tillväxt av en spännings- puls, en sådan ström flyter i banan att ett spännings- fall uppstår i motståndet (33) tillräckligt för att styra en därtill ansluten reglerkrets (34-53) som i sin tur styr omkopplaren (32) till brutet tillstånd och håller densamma i detta tillstànd under spännings- pulsens resterande varaktighet, varvid reglerkretsen innefattar en transistorkoppling (36, 42) som då den utsättes för utlösande spänning genom motståndet (33) omkastas till ett sjålvhâllningstillstånd som upprätt- hålles genom till kopplingen anslutna återföringsmot- stånd (39, 37).

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att transistorkopplingen i sitt självhållande till- stånd åstadkommer sådana betingelser i en samverkande spänningsdelarkrets (46, 49, 38) att en därtill ansluten, omkopplartransistorns (32) bas styrande koppling (50-56) blir inaktiv medförande brutet tillstànd hos omkopplar- transistorn.

3. Anordning enligt krav 2, keä n n e t e c k n a d av att nämnda spänningsdelarkrets (46, 49, 38) står i förbindelse (48) med basen i en transistor (50) serie- L... 10 15 20 25 454 529 '° kopplad med en ytterligare transistor (51) bildande styrströmbana (52, 53) för omkopplartransistorn (32).

4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att kondensatorkretsen (20-25, 27, 19) är sådan att uppladdningsström flyter genom en ansluten tändtransformators (26) primärlind- ning (27), att tvärs över nämnda lindning (27) är in- kopplad en styrbar förbiledning (57, 58), som, om ladd- ningspulsen har en branthet svarande mot den för tänd- utlösning, nämnda styrbara förbindning (57, 58) aktive- ras (59, 60) så att en shuntbana (57) för primärlind- ningen (27) bildas.

5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att reglerkretsen (36, 37) står i sådan förbindelse (45) med laddkondensatorn (24) att självhållningstillstândet kan upprättas om laddspän- ningen överstiger ett förutbestämt värde.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda förbindelse med laddkondensatorn utgöres av en varistor (45) ansluten till strömbanan för regler- kretsens styrtransistor (36). _.. -._.._-...-._.-.. -..._.-...._....-.....,._t... . _. u.