Батарейная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02P3/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах зажигания для двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение над ежности системы путем исключения воздействия на нее повышенной частоты коммутации контактов прерьгоателя.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема системы зажигания.

Система содержит однотактнь5й транзисторный преобразователь 1, состоящий из трансформатора 2 с тремя обмотками: обратной связи 3, коллекторной 4 и выходной 5, тСраКзистора 6 и резисторов 7,8 и 9, диодов 10 и 11 и конденсатора 12, накопительный конденсатор 13, подсоединенный параллельно выходной обмотке 5 преобразователя напряя ения через диод И, резистивный делитель 14, вьтол- ненный на потенциометре, подключенном параллельно накопительному конденсатору 13. Усилитель 15 на тран-. зисторах 16 и 17, база входного транзистора 16 которого соединена со. средней точкой делителя 14 (с ДВИ7ККОМ noTeHUHOMetpa) . Эмиттер вы- ходкого транзистора 17 соединен с первой шиной питания, а его коллектор - с точкой соединения резистора 9 с базой транзистора 6 преобразователя напряжения через диод 18, а змиттер транзистора 6 соединен с первой шиной питания через диод 19, импульсный трансформатор 20, параллельно первичной обмотке 2J которог подсоединен диод 22, анод которого соединен через ограничительный рези тор 23 с первой шиной питания. Вторичная обмотка 24 импульсного трансформатора 20 подсоединена к входу тиристора 25, который через первичную обмотку 26 катушки зажигания 27 подсоединен параллельно накопительному конденсатору 13. Катушка зажигния 27 содерткит вторичную обмотку 2 Катод диода 22 соединен ео второй шиной питания через контакты прерывателя 29, Дополнительный конденсатор 30, одна обкладка которого соединена с точкой соединения ограничительного резистора 23 и первичной обмоткой 21 импульсного трансформатора 20. Другая обкладка дополнитеп иогг) конденсатора. 30 подсоединена к

5

0.

первым выводам первого и второго дополнительных резисторов 31- и 32/ вторые выводы которых подсоединены соответственно к катоду первого и аноду второго дополнительных диодов 33 и 34. Анод первого дополнительного диода 33 подсоединен ко второй шине питания, а катод второго дополнительного диода подсоединен к входу усилителя 15.

Система работает следующим образом. .; .

После подачи питания начинает работать преобразователь 1 напряжения. Отрицательное иапряяение с делителя на резисторах 7,8 и 9 поступает на базу транзистора 6, в результате чего последний приоткрьгаается, Ток коллектора транзистора 6 -протекает . через обмотку 4 трансформатора 2, в результате чего в обмотке 3 трансформатора индуцируется отрицательное напряжение, которое через диод 10 5 и резистор 8 постуИтает на базу тран зистора 6 и открывает его полностью. Ток в обмотке 4 трансформатора 2 „ увеличив.ается по линейному закону (имеется в виду, трансформатор не насыщен) до тех пор, пока соблюдается условие

,,-)&-Р. где J ток коллектора;

Ig - ток базы;.

р - коэффициент усиления по току транзистора 6;

Однако ток базы транзистора 6 ограничен величиной резистора 8 и следовательно, ток коллектора этого транзистора не может быть больше, чем 1 3g| Достигнув этого значения, ток коллектора перестает увеличиваться, и напряжение в обмотке 3 трансформатора меняет свой знак. Транзистор 6 запирается. Положитель-, ное запираюрее напряжение, к переходу база-эмиттер транзистора 6 поступает с обмотки 3 через резисторы 7 и 8, Величина 3Tofo напряжения ограничивается коэффициентом деления на резисторах 7,8 и 9.

Конденсатор 12 уменьшает амплитуду положительного импульса на базе транзистора 6 преобразователя, воз- никагащего в момент запирания транзистора, вследствие конечного значе™ ния йремени восстановления обратного сопротивления диода 10.

0

5

0

5

0

Положительный импульс с выходной обмотки ,5 через диод 11 заряжает накопительный конденсатор I3 до напряжения, определенного энергией, накопленной в магнитном поле трансформатора 2 и емкостью накопительного конденсатора 13.

Напряжение это, как пр авило, значительно меньше напряжения, необходимого для нормально й работы системы зажигания.

Затем вышеописанные процессы повторяются. Преобразователь 1 напряжения продолжает работать и напряжение на накопительном конденсаторе 13 ступенчато увеличивается до тех пор, пока не достигнет нормы. При этом открываются транзисторы 16 и 17 уси- лителя 15. Переход коллектор-эмиттер открытого транзистора I7 через диод 18,шунтирует базу транзистора 6 преобразователя, и последний прекращает работу. Надежное запирание транзистора 6 обеспечивает диод 19, компенсируя падение напряжения в диоде 18, который, в свою очередь, предотвращает попадание полоткительного напряжения с обмотки 3 трансформатора 2 к коллектору транзистора 17.Транзистор 6 остается запертым, и преобразовав- тель 1 не работает до тех пор, пока напряжение на накопительном конденсаторе 13 находится в норме. Однако как только напряжение на накопительном конденсаторе уменьшится например, вследствие утечек или разряда через катушку зажигания, транзисторы 16 и 17 усилителя 15 закроются, преобразователь снова начнет работать и накопительный конденсатор через некоторое время снова зарядится до заданного напряжения.

С помощью делителя 14 напряжения осуществляется регулировка напряжения на накопительном конденсаторе. При перемещении движка потенциометра вверх (по схеме)транзисторы отпираются при меньшем напряжении на накопительном конденсаторе 13, и, наоборот, при перемещении движка потенциометра вниз - при большем напряжении.

При замыкании контактов прерыва - теля через ограничительный резистор 23 и диод 22 начинает протекать ток. Напряжение на обмотке 21 трансформатора 20 ограничено диодом 22,в связи

0

5

0

5

0

5

0

с чем амплитуда-отрицательного импульса на управляющем электроде тиристора 25 в момент замыкания контактов прерьгаателя не превьштает 0,35 В. Ограничение напряжения на обмотке 21, кроме того, обеспечивает увели- чеиие времени нарастания тока в обмотке, что позволяет устранить влияние дребезга контактов прерывателя.

В момент размыкания контактов прерьшателя 29 ток в обмотке 21 прекращается , и в обмотке 24 возникает положительный импульс, который nepe-j ключает тиристор 25. Заряженный до напряжения примерно 350 В, накопительный конденсатор 13 подключается к первичной обмотке 26 катушки зажигания 27. Во вторичной обмотке .28 катушки зажигания возникает импульс высокого напряжения, который через распределитель поступает к свечам зажигания (последние на чертеже не показаны). т

Одновременно с размыканием контактов прерывателя начинает заряжаться .дополнительный конденсатор 30 по цепи: первая шина источника питания, резистор 23, дополнительный конденсатор 30, второй дополнительный резистор 32J второй дополнительный диод 34, переход база-эмиттер транзистора 16, вторая шина питан8«1. При этом открываются транзисторы 16 и 17 усилителя 15. Переход коллектор-эмиттер открытого транзистора 17 через диод 18 шунтирует базу транзистора 6 преобразователя, последний прекра- работу и диод 11 . откроется как только напряжение на накопительном ковденсаторе 13 станет отрицательным. Постоянная времени заряда

5

0

5

JO г

дополнительного конденсатора

30 должна находится в пределах

S где ( - время, эа которое напряжение на накопительном конденсаторе 13 спадает до нуля; 7 . - длите 1ьность искрообразоваНИЯ}

первьй дополнительный резистор 31 и первый дополнительный диод 33 нужны для разряда дополнительного конденсатора 30 после замыка1™я контактов прерывателя.

Таким образом, введение в схему дополнительно конденсатора, двух ре51

зисторов и двух диодов позволило устранить опасное действие повышенной частоты коммутации прерывателя за счет выключения однотактного преобразователя в момент размыкания прерывателя, что выгодно отличает предлагаемую систему от прототипа, повышая ее надежность и расширяя возможность практического использования .

Формула изобретения

Батарейная система зажигания дпя двигателей внутреннего сгорания по авт.св. № П84320, отличающаяся тем, что,, с целью повышения надежности, в нее введены допол32952в

нительный конденсатор, первый и второй дополнительные резисторы,,и neji- вый и второй дополнительные диода), причем один вывод дополнительного конденсатора подсоединен к входу фор- мир утощей цепочки, другой его вывод подсоединен к первым выводам первого и второго дополнительных резисторов,

10 второй вывод первого дополнительного резистора подсоединен к катоду первого дополнительного диода, анод которого подсоединен к второй шине питания, второй вывод второго дополии15 тельного резистора подсоединен к аноду второго дополнительного диода, катод которого подсоединен к входу транзисторного усилителя.

46

Составитель Л.Симонова Редактор А.Кондрахина Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Рошко

Заказ 2450Тираж 338Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по деЛам изобретений и открытий 113035, Москва, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Прпичролгтионно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4