专利名称:磁电机式带稳压全波倍压电子点火器的利记博彩app
技术领域:
本实用新型涉及一种磁电机式带稳压全波倍压电子点火器,它属于汽油发动机电子点火领域。
目前被汽油发动机广泛使用的电子点火装置,其大部分都是磁电机式半波储能电子点火器即CDI,这种常规的半波储能电子点火器使用一个储能电容器在非点火半波进行充电储能,其基本工作原理是在磁电机内设置一只充电线圈且输出一定幅度的交流电压,在电路中设置一整流二极管和一个储能电容,利用整流二极管进行半波整流,在非点火半波时对储能电容进行充电储能;在进入点火半波时,由触发线圈(可以是与充电线圈绕在一个铁芯上的,也可以是独立设置的或利用充电线圈担任的)提供触发信号,触发可控硅导通,使储能电容对点火线圈初级放电,在高压点火线圈次级感应出高压,通过火花塞形成放电火花。为了防止在点火半波时充电线圈空载,使输出电压过高,击穿电子元件和充电线圈本身,同时也为了防止充电线圈因长期单向工作而造成铁心磁化,所以用了一个二极管在点火半波时将充线圈短路。此种常规的磁电机式单电容半波储能电子点火器虽然结构简单,但是存在着下述的几个问题1.不能在点火半波储能充电,而只能将点火半波短路掉,所以能量利用率很低。
2.点火电压非常不均匀,随着发动机的转速变化而变化,高低速不能兼顾,一般在某一低转速时电压最大,随着转速的提高因储能充电电路的频率特性和充电线圈内阻的影响,点火电压下降剧烈,以致在高速时有时会出现弱火断火现象,而此种现象正好与发动机要求的点火特性相反,因而造成发动机中,高速时功率下降,燃烧不完全,污染加重,油耗加大。
对于这种具有上述缺点的常规的磁电机式半波电容储能电子点火器,许多人都曾经对它进行改进,较典型的如中国专利CN2031448U所述的采用改变点火半波短路二极管接入充电线圈位置的办法来改善滞后效应;如中国专利CN22130692Y所述的,采用在高压点火线圈初级侧增加一个充电用二极管以补偿高速段的充电效果;还有就是在实际应用中,或采用增大充电线圈体积以提高充电能量,或采用降低储能电容容量以降低中高速充电时间常数等等方法;但这些改进方法因未能对基本充放电电路的结构进行改变,所以并无改变,所以并无特别突出的效果。
本实用新型的目的是提供一种,能进行全波充电储能的,能在发动机各种转速下都保持稳定点火电压和点火能量的,在一个放电过程中能多次点火的,磁电机式带稳压全波倍压电子点火器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的(见附图
)它主要由可控硅放电开关SCR2、高压点火线圈B2、磁电机B1中的充电绕组L1和触发绕组L2、电容器C3和二极管D3组成,其特征在于L1的一端与SCR1、C1、R1、C4和C3的一端连接,L1的另一端与D2的正极、D3的负极和L3的一端连接,L3的另一端与SCR1的另一端和C2的一端连接,C2的另一端与C1的另一端和D1的一端连接,D1的另一端与SCR1的控制极连接,D2负极与C4的另一端SCR2正极和D6的负极连接,D3的正极与D4的正极、SCR2的负极、D6的正极、L2的另一端、L4的另一端和地连接,D4的负极与L2的一端、T1的集电极连接,T1的发射极与SCR2的控制极连接,T1的基极与D5的负极连接,D5的正板与D7的正极连接,D7的负极与R1的另一端连接,C3的另一端与L4的一端、L5的一端连接,L5的另一端为输出端。
下面对所述技术方案做进一步的说明在技术方案中所述的点火半波龟容储能回路,是由整流二极管D2、储能电容器C4以及充电绕组L1互相串联组成;其中,L1的b端经端口2串接D2,再串接C4再经端口1串接L1的a端,并且,D2的负极与C4连接,正极与充电电源端口1连接。在此充电电路中,当磁电机旋转,进入点火半波,充电绕组L1将产生b端正a端负的充电电压,由这个电压产生的充电电流将从充电绕组L1的b端→端口2→二极管D2→电容器C4→端口1回到L1的a端,从而完成对(4的充电储能,此时C4充得电压的极性为,与D2负极和(SCR2)阳极连接的一端为正极性。
在技术方案中所述放电控制的触发信号开关电路,是由半接在触发信号输入端口和可控硅SCR2触发控制极之间的,担任触发信号开关的晶体三极管T1和将放电信号传递到T1基极的、由二极管D5、稳压二极管D7、电阻R1相串联组成的降压采样电路构成;其中T1的集电极接在触发信号输入端口4上,发射极接在可控硅SCR2触发极上而担任放电信号采样降压的D5、D7、R1组成的串联电路则跨接在C3、C4连接点与T1基极之间,其中的D7、D5在电路中的连接方式,要保证,当C3充电且超过D7稳压值后,此串联电路中的电流是从C3、C4连接点流向T1的基极。在这个电路中,当磁电机进入非点火周期,电容器C3充电,电容器C3上的电压通过稳压二极管D7降压后、再经限流用电阻R1、单向开关用二极管D6的正极、负极向T1基极提供导通电流从而使T1导通;因电容器C3上的电压直到点火放电时才失去,所以,在磁电机以后的旋转中,T1的导通将一直维持到点火放电时刻;在点火时刻到来时,触发信号通过端口3经过T1的集电极、发射极触发可控硅SCR2进行点火放电,当电容器C3上的电压由于点火放电而低于稳压管D7的稳压值时,T1将因无基极电流而截止,从而使触发信号被切断;此后,在电容器C3、C4继续放电并过零时,高压点火线圈B2的初级绕组L4将产生一个反冲电势通过二极管D6向电容器C3、C4再充电,当电容器C3上充得的电压高于稳压二极管D7的稳压值时,三极管T1又再次开通,触发信号又通过三极管T1再次触发可控硅SCR2导通进行放电,如此重复多次,直至电容器C3上因反冲电势而获得的电压不在出现高于稳压二极管D7的稳压值时,多次点火放电结束,三极管T1也因不再出现基极电流而截止,触发信号被截断,可控硅SCR2也因不再得到触发信号而进入截止;此时充电绕组L1发出的充电电流将进入电路,使电容器C4获得充电,电路进入点火半波放电点火后的储能充电阶段。
在技术方案中所述的可放电恢复短路式稳压电路,其工作的基本方式为,在出现过电压时,使双向可控硅SCR1进入短路饱和状态,从而将充电线圈L1短路来进行稳压的。这个电路为了解决电阻组成的分压电路的发热问题,采用了由电容器串联组成分压电路的方式。
上述可放电恢复短路式稳压电路,是由担任稳压的双向可控硅SCR1和将过压信号传递给SCR1的,由分压用电容C1、C2,传递信号用双向触发二极管D1组成的分压采样电路以及可使SCR1恢复截止的由电感线圈L3构成的放电恢复电路组成;其中,SCR1跨接在电源输入端口1和电感L3之间,C1、C2串联后跨接在SCR1阴、阳极之间;而D1则连接在电容C1、C2连接点与可控硅SCR1触发极之间;承担放电恢复作用的电感线圈L3串接在SCR1与电源端口2之间;在上述电路中,当电源电压高于由C1、C2分压比和D1的导通电压值确定的保护电压值时,分压电路C1、C2连接点上的电压,将高于双向触发二极管D1的导通电压而使D1导通,于是双向可控硅SCR1就因得到触发信号而导通饱和,使充电绕组L1被短路,因为L1的短路,1、2两端口电压接近零,又在二极管D2、D3的单向导电作用下,使得C3或C4上的电压维持在SCR1导通前的电压不再变化;此稳压过程在点火、非点火半波均是如此。由于在点火半波,在一些情况下,可能发生双向可控硅SCR1的稳压导通先于点火可控硅SCR2的点火放电,因而造成因充电绕组L1被短路而无法再对储能电容进行充电的问题,所以在电路中设置了一个由电感L3构成的放电控制的退饱和电路,其工作过程如下,设双向可控硅SCR1在点火时刻前因稳压已进入导通饱和,在点火时刻到来时,可控硅SCR2导通,电容C4的电压除了流向点火线圈外,还有一部分将通过可控硅SCR2、二极管D3加到电感L3和SCR1上,这时,电感L3将因突然加入的电流而产生一个反冲电压,这个反冲电压使得双向可控硅SCR1上的电流急剧减少到零,从而使其从导通转变为截止。这样,在放电结束后,由于双向可控硅SCR1已截止使充电绕组L1解除短路,所以充电绕组L1的充电电压将能完成对电容C4的再充电。
在技术方案中所述的倍压放电回路,是由电容器C3、C4,可控硅SCR2,高压点火线圈B2初级绕组L4相串联形成的;其中,C3与C4串接后,C4的一端再串接SCR2阳极、SCR2阴极经端口6串接L4,L4的另一端经端口5再连接C3倍压放电回路;在这个倍压放电回路中,当点火时刻到来时,可控硅SCR2将触发导通,C3、C4上的叠加电压经过可控硅SCR2向高压点火线圈B2的初级绕组L4进行放电点火,从而完成放电点火过程。
在技术方案中所述的点火装置要求,储能线圈的电源输入端口2与触发信号输入端口4同相位,并且在点火半波均为正极性(这与常规的磁电机式半波储能电子点火器相同)。
在技术方案中触发信号输入端口4与触发线圈L2输出端口3之间,可以接入各种形式的“自动进角控制电路”(将连线11去掉),也可以直接由触发线圈L2提供触发信号(将连线11接入);而触发线圈可以是独立设置在磁电机内,也可以是直接绕在充电线圈铁芯上。
本实用新型与现有技术相比具有以下主要优点1.利用了点火周期的半波,使放电电压和放电能量均达到常规电路的一倍。
2.具有的稳压电路,使在各种速度下储能电压保持一致,从而解决了中高速的点火能量不足的问题,使功率增加,污染降低。
3.因储能电容为串联连接,所以就可以在保证一定的点火电压的前提下,适当降低充电绕组的圈数增加其线径以降低内阻用来提高中、高速点火能量,同时,因充电绕组内阻的降低,就可以适当采用较大容量的储能电容,以进一步提高启动和低速储能点火能量。
4.可以在一个放电过程中能产生多次火花。
附图是本实用新型的一种实施例的电原理图。
在附图中,B1为磁电机(图中虚线所框),L1为设置在B1内的充电绕组,a、b为L1绕组的两个输出端,b输出端在点火半波为正极性;1、2为充电电源连接端口;L2为设置在B1内的触发信号绕组,e为触发绕组输出端,它在点火半波为正极性;3为触发绕组的连接端口。4为触发信号输入连接端口;11为端口4和端口3之间的连线,它的作用是,在电路无“自动进角控制电路”接入时用此线将端口3与端口4进行连接,以便将触发绕组L2发出的触发信号送入端口3;在有“自动进角控制电路”接入时,去掉此连线。B2为高压点火线圈(图中虚线所框),L4为B2的初级绕组,L5为B2的次级绕组,c、d为L4的两个输入端。8为火花塞;7为火花塞与高压点火线圈次级绕组L5的连接端口。
下面参照附图,结合实施例说明如下当磁电机转动时,在旋转磁场作用下输出交流电压。在点火半波前一次点火放电结束后,电路进入点火周期充电储能阶段,此时充电线圈L1的输出b端正、a端负,充电电流经端口2再经二极管D2给储能电容C4充电,当C4上电压到达一定值时,电容器C4的充电储能结束;这时电容器C4充得的电压极性为与储能电容C3连接的一端为负,与可控硅SCR2阳极连接的一端为正。随着磁电机转动,进入非点火半波充电储能阶段,此时L1的输出转变为a端正、b端负,充电电流经端口1给电容C3充电后,经端口5、再经L4的c端、d端再经端口6、整流二极管D3、端口2流回充电绕组L1,此充电过程一直进行到C3上的电压达到稳压电路设定值时为止,这时电容器C3充得的电压极性为与电容器C4连接的一端为正,与点火线圈初级连接端口1连接的一端为负;在电容器C3充电储能的阶段中,当电容器C3充电储能且电容器C3上的电压超过稳压管D7的稳压值时,这个电压就通过稳压管D7,电阻R1,二极管D5给晶体管T1的基极提供电流,使晶体管T1导通,使触发信号开关电路进入触发信号接收准备状态,由于C3上的电压只在放电点火时刻才消失,因此此触发信号接收准备状态将维持到放电点火时刻。随着磁电机的继续旋转,再次进入点火半波,这时,若电容器C4在上次点火放电后的充电过程中充得的电压低于限压设定值,则在点火时刻前,电路将再次对电容器C4进行充电;若在上次充电过程中,电容器C4上电压已达到限压设定值,则不再发生充电过程。在磁电机旋转到达点火时刻时,由点火触发电路产生的点火触发脉冲从触发输入端口3进入,通过晶体管T1加到可控硅SCR2的触发极,使可控硅SCR2导通,在SCR2导通后,电容器C3、C4的叠加电压经过端口6、端口5被加到高压点火线圈B2初级绕组L4上,从而在B2的次级L5上感应出点火高压,使火花塞8放电,完成第一次放电点火过程。在上述放电点火过程中,当电容器C3放电电压低于稳压管D7的稳压值时,T1截止,触发信号被关断。在第一次放电点火过程中,在放电电流到达零时,SCR2截止,在SCR2截止的一瞬间,B2的初级绕组L4上将产生一d端正c端负的反向自感电势,此反向自感电势产生的再充电电流,通过端口6,再经二极管D6的正极、负极给储能电容C3,C4充电,然后再经端口3回到L4的c端。在此充电过程中,当再充电电流到达零且电容器C3上的电压大于80V时(也可以是其它值,由稳压管D7的稳压值确定,低一些可增加再点火的次数,但点火能量将降低,同时也不能低于火花塞最低可产生火花的电压,综合考虑其值最好在80V-100V之间为好),T1将因获得电容器C3上电压提供的基极电流而再次导通,使得触发信号从端口3经三极管T1再次到达可控硅SCR2的控制极,使可控硅SCR2再导通,从而完成第二次放电点火过程;第二次放电点火过程完成后,若电容器C3上充得的电压还能超过80V,则产生第三次放电点火过程,如此反复一直到电容器C3上充得的电压低于80V为止;当电容器C3上的电压低于80V时,T1将因为不再得到基极电流而截止,而触发信号也因此不再被传送,此时放电点火过程结束。在放电点火过程结束后,电路进入点火半波放电点火后的储能充电阶段。
下面叙述可放电恢复短路式稳压电路的工作原理当分压电容器C1、C2连接点上的电压达到双向触发二极管D1的导通电压时,双向触发二极管D1导通,双向可控硅SCR1也随之导通,这时充电电源L1上的电压就经过电感线圈L3被SCR1短路,使得储能电容C3,C4上充得的电压稳定在限定的电压值上不再升高。上述稳压电路中,若发生在点火半波,短路稳压过程先于点火放电过程的情况时,则当点火时刻到来使可控硅SCR2导通时,电容器C4电压的一部分就会通过可控硅SCR2、二极管D3加到电感器L3上,使L3产生一个反冲电压,这个反冲电压就迫使双向可控硅SCR1从导通饱和中退出,让充电绕组L1从短路中释放出来,恢复充电电压,使得点火放电过后的再充电继续进行。
在电路中,二极管D4的作用是,在触发绕组2直接接入时,将无用的触发信号的负半波短路掉。D5的作用是,为晶体管T1的基极信号提供单向通路,防止L4因放电点火产生的反向电压的影响。
在电路中,短路式稳压电路的稳压设定值是由C1、C2的分压比和D1的导通电压值共同确定的,具体计算方法如下稳压设定电压值(V)=(C1电容量值(μF)×双向二极管导通电压值(V)〕÷C2电容量值(μF)。
对于上述实施例,因D7的导通值在28V~34V之间,所以其稳压值为187V~227V之间,其加在高压点火线圈初级L4上的放电电压约为上述电压乘2。
在附图中,二极管D2、D4、D5、D6可选用1A/400V的普通二极管;双向触发二极管D1的导通电压范围为28~34V;稳压二极管D7用普通的稳压值为80~100V的1W稳压二极管;二极管D3可选用3A/600V的普通二极管。电容器C1可选用0.1μF/50V的非电解电容;电容器C2可选用0.15μF/250V的非电解电容;电容器C3、C4均为1.5~2.2μF/250V的非电解电容。双向可控硅SCR1为2~3A/250V;单向可控硅SCR2为1~3A/600V。电阻R1为750K~1000K/0.5w;电感器L3的电感量应大于30mH,容许通过电流应大于500mA;晶体三极管T1,NPN型,其放大倍数HFE大于200,耐压大于35V,电流大于100mA。
权利要求1.一种磁电机式带稳压全波倍压电子点火器,它主要由可控硅放电开关SCR2、高压点火线圈B2、磁电机B1中的充电绕组L1和触发绕组L2、电容器C3和二极管D3组成,其特征在于L1的一端与SCR1、C1、R1、C4和C3的一端连接,L1的另一端与D2的正极、D3的负极和L3的一端连接,L3的另一端与SCR1的另一端和C2的一端连接,C2的另一端与C1的另一端和D1的一端连接,D1的另一端与SCR1的控制极连接,D2负极与C4的另一端SCR2正极和D6的负极连接,D3的正极与D4的正极、SCR2的负极、D6的正极、L2的另一端、L4的另一端和地连接,D4的负极与L2的一端、T1的集电极连接,T1的发射极与SCR2的控制极连接,T1的基极与D5的负极连接,D5的正极与D7的正极连接,D7的负极与R1的另一端连接,C3的另一端与L4的一端、L5的一端连接,L5的另一端为输出端。
专利摘要本实用新型涉及一种磁电机式带稳压全波倍压电子点火器,属于汽油发动机电子点火领域。它主要由可控硅放电开关SCR2、高压点火线圈B2、磁电机B1中的充电绕组L1和触发绕组L2、电容器C3和二极管D3组成,其特征在于:L1的一端与SCR1、C1、R1、C4和C3的一端连接,L1的另一端与D2的正极、D3的负极和L3的一端连接,它解决了中高速的点火能量不足的问题,使功率增加,污染降低,可以在一个放电过程中能产生多次火花。
文档编号F02P1/00GK2340929SQ9820337
公开日1999年9月29日 申请日期1998年4月20日 优先权日1998年4月20日
发明者志刚 申请人:志刚