Электронная система зажигания Советский патент 1983 года по МПК F02P3/04 

Изобретение относится к электрооборудованию автомобилей, в частности к тиристорным электронным систе- . мвал зажигания с преобразователями | напряжения и накоплением энергии в емкости.

Известны электронные системы зажигания с преобразователем низкого напряжения в высокое, собранные по схеме блокинг-генератора, в которых при откЕялтом транзисторном ключе происходит накопление магнитной энер гий дросселя, а после насыщения сердечника ключ запирается и магнитная энергия дросселя переходит в энергию заряженного конденсатора, подключенного к дросселю L1J.

Недостатка такой системы является изменение выходного высокого напряжения при изменении напряжения источника питания.

Известны также электронные системы зажигания с преобразователем н.изкого напряжения в высокое, в котором силовой транзисторный ключ, включенный в первичную обмотку трансформатора, управляется триггером, который включается сигналом прерывателя, а выключается на необходимей уровне тока через первичную обмотку тра нсформатора, для чего в цепи этой обмотки включен контрольный ре зистор, выход которого через диод соединен с входом управляющего тригггера. Контрольный резистрр, связанный с входом триггера, образует „блок стабилизации напряжения тока Г2. Недостатком таких электронных систем зажигания является то, что в

10 блоке стабилизации используется резистор, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора. Это сопротивление снижает напряжение на первичной обмотке трансформа15тора, а следовательно, увеличивает вр&ля включения обмотки, необходи- . мое для достижения заданного тока. В результате этого увеличивается среднее значение тока через силовой

20 транзисторный ключ. Кроме этого, использование указанного резистора повышает минимальное напряженке питания (аккумулятора), при которой сохраняется работоспособность систе25мы зажигания. Недостатком системы является также сравнительно плохая стабильность определения заданной величины тока первичной обмотки трансформатора при колебаниях тем30пературы окружающей среды. Это обусловлено тем, что в качестве порогового устройства в ней используются диоды, потенциал отпирания которьк сравнительно сильно зависит от тем- пературы.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в электронно системе эат жигания, содержащей индуктивный накопитель в виде трансформатора,первичная обмотка которого включена последовательно с транзисторном ключом, между положительной и отрицательной шинами питания высоковольтный вывод вторичной обмотки трансформатора через диод соединен с последовательно включенными накопительHbiM конденсатором и первичной обмоткой катушки зажигания, параллельно которым подсоединен тиристор, управляющий электрод которого непосредственно соединен с первым входом триггера и через формирующую цепь с контактами прерывателя, причем второй выход триггера соединен с управлян}1цим входом транзисторного ключа, и блок стабилизации тока, включенный между индуктивным накопителем и одним из входов триггера, блок стабилизации тока выполнен в виде порогового элемента и интегратора на транзисторе, вход которого соединен с дополнительно введенной обмоткой трансформатора индуктивного накопителя и с выходом элемента сброса интегратора в нуль, а выход - через пороговый, элемент соединен с входом триггера.

Причем в качестве пороговогоэлемента применен стабилитрон, включенный между входом триггера и выходом интегратора через переход эмиттер - база транзистора, коллектор которого подсоединен к отрицательной шине питания.

Элемент броса интегратора в нуль выполнен на транзисторе противоположной транзистору интегратора проводимости, причем база транзистора элемента сброса подключена к первому выходу триггера.

На чертеже представлена схема электронной систет 1ы зажигания,

Электронная система зажигания состоит из транзисторного ключа, выполненного на транзисторах 1 и 2, трансформатора. 3, первичная обмотка которого включена последовательно с транзисторным ключом, интегратора, совранного на транзисторе 4, коллектор которого соединен через сопротивление 5. с общим приводом схемы. Между коллектором и базой транзистора 4 включен конденсатор 6, Коллектор транзистора 4 соединен также с базой дополнительного транзистора 7, являющегося усилителем мощности

Эмиттер транзистора 7 через стабилитрон 8 соединен с входом триггера 9, который через конденсатор 10 и диод 11 соединен также с прерывателем 12. База транзистора 4 через реJ эистор 13 соединена с дополнительной обмоткой трансформатора 3 и через резистор 14 - с -коллектором транзистора 15, эмиттер которого соединен с общим проводе схемы, а база через

Q резистор 16 подключена к первому выходу триггера 9.

Высоковольтная часть зажигания состоит из диода 17, включенного между конденсатором 18 и вторичной

. обмоткой трансформатора .3, тиристора 19 и катушки 20 зажигания.

Электронная система зажигания работает следующим образом. . В исходном состоянии триггер 9

находится в состоянии, при котором

транзисторы 1 и 2 силового ключа

закрыты, а транзисторы 15 схемы сброса интегратора в нуль открыты. Б результате этого конденсатор б интегратора разряжен. Транзистор 4 открыт

5 до глубокого насыщения. После размыкания контактов прерывателя 12 через формирующую цепь, образованную резистором 21, конденсатором 10 и диодом 11, включается тиристор 19 и

0 триггер 9 переключается в состояние, при котором транзисторы 1 и 2 открыты, а транзистор 15 закрыт. При этом первичная обмотка трансфо1 4атора 3 через транзисторы 1 и 2 подключается

5 к источнику питания и через нее начинает идти U нарастанием во времени ток. Напряжение первичной обмотки трансформируется во вторичную обмотку трансформатора 22 ив дополниQ тельную обмотку 23, соединенную с входом интегратора. Напряжение на этой обмотке определяются соотношением

2 - w1 dt,

где U( - напряжение на дополнительной обмотке трансформатора, соединенной с интегратором; W - число витков первичной обмотки дросселя;

Wij - число витков вторичной обмотки дросселя; L - индуктивность дросселя по

первичной обмотке; I - намагничивающий ток первичной обмотки.

Напряжение на выходе интегратора равно интегралу от этого уравнения,

Wj

н (t)dt .JU)

Из этого уравнения видно, что напряжение на выходе интегратора пропорционально текущему значению намагничивающего тока через первич

ную обмотку трансфо1яиатора. Масштаб интегратора выбран такнм образом, что при достнжении намагничивающего тока необходимой величины стабилитрон 8 через транзистор 7 отп1 рается и переключает триггер 9 в исходное состояние, при которс транзистор 15 открывается, сбрасывая в ноль выходное напряжение интегратора, а транзисторы 1 и 2 запираются. При эт.ок запасенной первичной обмоткой трансформатора магнитная энергия переходит в энергию заряженного конденсатора 18 и устройство становится готовым к повторению описанного цикла

Формула-изобретения

1. Электронная система зажигания, содержащая индуктивный накопитель на трансформаторе, первичная обмотка которого включена последовательно с транзисторннм ключом между положительной и отрицательной шинами питания, высоковольтный вывод вторичной обмотки трансформатора через диод соединен с последовательно включёнными накопительным конденсатором и первичной обмоткой катушки зажигания, параллельно которым подсоединен тиристор, управлякнций электрод которого непосредственно соединен с первьм входом триггера и через формирующую цепь - с контактами прерывателя, причём второй выход

триггера соединен с втравляющим.вхо .дом транзисторного ключа, и блбк стабилизации тока, включенный между индуктивным накопителем и одним из входов триггера, отличающая с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, блок стабилизещт тока вшюлнен на пороговом элементе и интеграторе на транзисторе, вход которого соединен с дополнительно

введенной обмоткой трансформатора индуктивного накопителя и с выходом элемента сброса интегратора на нуль, а выход - через- пороговый элемент, соединен со входом триггера.

2. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве порогового элемента пр11менен стабилитрон , включенный между входом .триггера и выходом, интегратора через

переход база - эмиттер трАнэисто|раг коллектор которого подсоеяинея( к отрицательной шине питания.

3. Система по п. 1, о т л и ч it юю щ а я с я тем, что элемент сброса

интегратора на нуль выполнен на транзисторе противоположной транзистору интегратора проводимости, причем база транзистора элемента сброса под- . ключена к первому выходу триггера.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

1. Патент США 372.1224, кл. 123-148, опублик. 1973. 2. Синель НИКОВ А.Х. Элeктpoникia а автомобиле. М.., 1970, с. 46,47.