SU797037A1 - Тиристорный генератор импульсовдл СиСТЕМы зАжигАНи дВигАТЕл ВНуТРЕННЕгО СгОРАНи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной технике, в частности к тиристорным генераторам импульсов, и может найти применение в системах зажигани  двигателей внутреннего сгорани .

Известны тиристорные генераторы импульсов дл  систем зажигани  двигателей внутреннего сгорани ,содержащие двухобмоточную катушку зажигани , накопительный конденсатор, преобразователь напр жени , тиристор и блок управлени , К вторичной высоковольтной обмотке катушки зажигани  подключен через диод второй накопительный конденсатор, служащий дл  подпитки системы. Необходимость в подпитке обусловлена тем,что первый накопительный конденсатор разр жаетс  в течение очень короткого промежутка времени, измер емого полупериодом колебани , при котором тиристор открыт, продолжительность которого недостаточна дл  осуществлени  надежного зажигани  тошшвно-воздушной смеси l .

Однако использование дополнительного конденсатора во вторичной цепи требует дорогих высоковольтных.диоцов и конденсаторов.

Наиболее близок к предлагаемому тиристорный генератор, содержащий первый накопительный конденсатор, подключенный к источнику питающего

напр жени  через ограничительный резистор , тиристор S цепи разр да первого накопительного конденсатора на первичную обмотку выходной двухобмоточной катушки, второй накопительный конденсатор, подключенный параллельно первичной обмотке выходной катушки и соединенный с первым накопительным конденсатором чере.з диод, включенный встречно-параллельно тиристору . Емкость второго накопительного конденсатора определ етс  телевизионными стандартами. Параллельно второму накопительному конденсатору подключена катушка индуктивности.

Емкость первого накопительного конденсатора составл ет 500 мкФ при напр жении питани  50 В 2 .

Недостатком известного генератора импульсов  вл етс  невысока  энерги 

одиночного импульса. Этот недостаток обусловлен тем,что первый накопительный конденсатор имеет большую емкость, а врем  разр дного процесса мало, в результате чего за рабочий цикл происходит лишь несущественна  разр дка и подзар дка этого конденсатора. Недостаток известного генератора импуль сов заключ аетс  также в возможности получени  стабильных искровых разр дных процессов в цепи вторичной обмотки двухобмоточной катушки при произвольной частоте управл ющих сигналов . При возникновении искровых разр дов на высоковольтном выходе или йри временном исчезновении управл ющих сигналов на тиристоре (в результаге чего он остаетс  открытым) первый накопительный конденсатор разр жаетс  через катушку индуктивности и тиристор . При уменьшении разр дного тока до порога пропускани  тиристора тиристор закрываетс , после чего искровые разр ды в цепи вторичной обмотки , выходной катушки прекращаютс , и генератор возобновл ет генерирование пилообразных импульсов. При подключении известного генератора к преобразователю напр жени  автомобильной системы зажигани  в момент прохож дени  искрового разр да в высоковольт ной цепи генератора также происходит срыв генерации преобразовател  напр жени , что вызывает возрастание коллекторных токов вход щих в него транзисторов и тока, потребл емого от источника питани , т.е, к снижению КПД и Надежности системы. Указанные недостатки преп тствуют использеванию известноготиристорного генератора импульсов в системах зажигани  двигателей внутреннего сгорани . Цель изобретени  - повышение энер гии одиночного импульса и получение стабильных искровых разр дов а цепи вторичной обмотки катушки при про извольной частоте управл кнцих сигналов . Поставленна  цель достигаетс  тем что в тиристорном генераторе импульс содерхсащем первый накопительный конденсатор , подключеЕ ный к источнику пи таюцего напр жени  через ограничитель вый резистор, тиристор в цепи разр да первого накопительного конденсатора через первичную обмотку двухобмоточной катушки зажигани , управл ю щий электрод которого соединен с выходом блока управлени , второй накопительный конденсатор, подключенный параллельно первичной обмотке двухоб моточной катушки заикигани  и соедине ный спервым накопительным конденсат ром через диод, включенный встречно параллельно тиристору, источник пита щего напр жени  подключен к первому накопительному конденсатору через -ог раничивакжций дроссель, соединенный п ледовательно с ограничительным резис ром, при .этом емкость первого накопительного конденсатора выбрана в пр делах 3-5 мкф,а соотношение емкосте первого и второго накопительных конденсаторов выбрано как . На фиг.1 представлена принципиальна  схема предлагаемого генератора импульсов; на фиг.2 - осциллограмма одиночного импульса предлагаемого генератора . Предлагаемый тиристорный генератор импульсов содержит первый накопительный конденсатор 1, подключенный к блоку питани  через ограничительный резистор 2, тиристор 3 в цепи разр да первого накопительного конденсатора на первичную обмотку выходной двухобмоточной катушки 4, второй накопительный конденсатор 5, подключенный параллельно первичной обмотке выходной катушки 4 и соединен ный с первым накопительным конденсатором 1 через диод б, включенный встречно-параллельно тиристору. Управл ющийзлектрод тиристора 3 подключен к блоку 7 управлени . В цепи вторичной высоковольтной обмотки катушки зажигани  установлен распределитель 8 зажигани  и свечи 9 зажигани . В цепи питани  генератора установлен дроссель 10, включенный последовательно с.ограничительным резистором 2, Емкость первого накопительного конденсатора составл ет С,,4 мкФ, а емкость второго накопительного конденсатора составл ет ,0б мкФ. Блок питани  (на чертеже не показан ) выполнен в виде полупроводникового преобразовател  напр жени  с выпр мителем и оглаживак дим фильтром, повышающим напр жение U 12 В автомобильного аккумул тора до напр жени  питани  генератора Ug 300 В, Блок управлени  синхронизирован с тактом работы двигател  внутреннего сгорани . Работает генератор следующим образом . При включении генератора первый накопительный конденсатор 1 зар жаетс  от источника питани  до величины питакйдего напр жени  (ЗОО в), В произвольный момент времени, согласованный с тактом работы двигател  внутреннего сгорани , на управл ющий электрод тиристора 3 от блока 7 управлени  подаетс  сигнал, отпирагаций тиристор, в результате чего конденсатор 1 разр жаетс  через первичную обмотку катушки 4 зшкига.ни . Благодар  тому, что емкость первого накопительного кон- денсатора относительно невелика, он успевает полностью разр дитьс , а так как в цепи питани  генератора установлен дроссель, конденсатор не может быстро разр дитьс  до пр мого напр жени  UQOT источника питани  и перезар жатьс  до обратного напр жени  U , абсолютна  величина которого близка к напр жению питани  и составл ет ,5-0,7 L/Q . Эта перезар дка становитс  возможной благодар  большому току самоиндукции первичной обмотки катушки 4 зажигани .

преп тствующему запиранию .тиристора. Перезар дившись до обратного напр жени  U первый накопительный конденсатор вновь начинает разр жатьс  на первичную обмотку катушки зажигани , но уже через диод 6, включенный встречно-параллельно тиристору , так как тиристор не пропускает ток обратного направлени  , Разр  дившись полностью, первый накопительный конденсатор вновь зар жаетЬ  через диод 6 за счет тока самоиндукции первичной обмотки катушки зажигани  до пр мого напр жени  Ц, ве личина которого значительно меньше напр жени  источника питани  U.После перезар дки до пр мого напр жени  и первый накопительный конденсатор разр дитьс  не может, так как тиристор 3 уже закрыт (током встречного направлени ), а управл ющий сигнал отсутствует. «Однако благодар  на личию второго накопительного конденсатора 5 меньшей емкости, на обкладках которого в течение всех описанный процессов по вл етс  напр жение, соответствующее напр жению на первом накопительном конденсаторе, колебательные процессы в цепи первичной обмотки катушки зажигани  не прекращаютс . Зар дившись до пр мого напр жени  U, второй накопительный конденсатор несколько раз свободно разр жаетс  и перезар жаетс  через первичную обмотку катушки зажигани . Поскольку в цепи вторичной высоковолной обмотки катушки зажигани  Втечение .всех описанных процессов происходит искрообразование, энерги  колебаний изолированном от источника питани  тиристором 3 S-колебательном контуре образованном вторым накопительным конденсатором и первичной обмоткой быстро убывает и колебани  затухают , в то же врем  происходит подзар дка первого накопительного конденсатора от напр жени  до напр жени  питани  UQ через ограничительный резистор 2 и дроссель 10, после чего в произвольный момент времени , определ емый режимом работы двигател , на управл ющий электрод тиристора вновь может быть подан сигнаш , отпирающий его, и описанные процессы повтор ютс .

Предлагаемый тиристорный генератор импульсов обеспечивает более высокую энергию импульса при одинаковых мощности и напр жении на выходе блока питани . Повышение энергии одиночного импульса обусловлено полным разр дом первого накопительного конденсатора за короткий промежуток времени и наличием в импульсе нескольких колебательных процессов. Это достригаетс  за счет введени  в цепи питани  генератора реактивного сопгротивлени  дроссел , предотвраща щего разр дку первого накопительно-го конденсатора через блок питани  при обратном напр хсении на его обклаках , за счет уменьшени  емкости первого накопительного конденсатора, позвол ющего ему полностью разр жатьс  и перезар жатьс  в течение короткого проме  тка времени и за счет оптимального соотношени  емкостей первого и второго накопительных конденсаторов , что позвол ет еще более увеличить число колебательных процессов и обеспечить его длительность в пределах 600-800 мкс. Предлагаемый генератор также обеспечивает получение стабильных искровых разр дных процессов в цепи вторичной обмотки двухобмоточной катушки при произвольной частоте управл ющих сигналов, чт также достигаетс  за счет уменьшени  емкости первого накопительного конденсатора , позвол ющего ему полность разр жатьс  и перезар жатьс  в те-, чение короткого промежутка времени, обусловленного режимом работы двцгател , а также за счет введени  в цепь питани  генератора индуктивного сопротивлени , предотвращающего разр дку первого накопительного конденсатора через блок питани  при обратном напр жении на его обкладках, и гарантирует эффективную работу генератора от преобразовател  напр жени  автомобильной системы зажигани  (т.е. без срыва генерации преобразовател ) , что достигаетс  за счет введени  в цепь питани  генератора реактивного сопротивлени  дроссел , предотвращающего прохождение высокочастотной составл ющей генерируемьох импульсов в коллекторные цепи J вход щие в преобразователь транзисторов . Кроме того, предлагаемый тиристорный генератор импульсов имеет меньшие размеры, что обусловлено значительным уменьшением емкости,а следовательно и размеров первого накопит ального конденсатора. Все это позвол ет получить тиристорный генератор импульсов, способный эффективно работать в системах зажигани  двигателей внутреннего сгорани , и имеющий более высокую энергию одиночного импульса, большую его продолжительность и высокую надежность .

55

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тиристорный генератор импульсов дл  системы зажигани  двигател 

   40 внутреннего сгорани , содержащий первый накопительный конденсатор, подключенный к источнику питающего напрюкени  через ограничительный резистор, тиристор в цепи разр да

   65 первого накопительного конденсатора