Электронная система зажигания

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электрооборудовании автомобилей. Устройство содержит преобразователь напряжения на транзисторе 1, двух резисторах 2, 3, трансформаторе 4 с четырьмя обмотками 5, 6, 7, 8, блок стабилизации на двух диодах 9, 13, стабилитроне 10, тиристоре 11, конденсаторе 12, блок управления на трех диодах 14, 15, 23, двух конденсаторах 16, 21, транзисторе 17, трех резисторах 18, 20, 22, прерывателе 19, импульсном трансформаторе 24, блок разряда накопительного конденсатора на конденсаторе 27, двух резисторах 28, 29, трех диодах 30, 31, 32, тиристоре 33, катушку зажигания 34. 1 ил.

Изобретение относится к электрооборудованию автомобилей, в частности к системам зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Известна система зажигания [1] , содержащая однотактный преобразователь напряжения, трансформатор которого содержит обмотку обратной связи, эмиттерную обмотку, подключенную через выпрямитель к накопительному конденсатору, соединенному одной обкладкой с первичной обмоткой катушки зажигания, а другой обкладкой с тиристором, и импульсный трансформатор цепи управления тиристором, одна из обмоток которого подключена к входу тиристора, а другая - к контактам прерывателя, причем параллельно переходу база-коллектор транзистора преобразователя напряжения подсоединены последовательно включенные конденсатор и стабилитрон, к точке соединения которых подсоединены эмиттер транзистора преобразователя напряжения через диод в прямом направлении.

Наиболее близким к изобретению является электрическая система зажигания [2] , содержащий блокинг-генератор, выполненный на транзисторе по схеме с общим коллектором, блок стабилизации с выпрямителем и накопительным конденсатором, тиристорный ключ управления разрядкой накопительного конденсатора, элементы, обеспечивающие полное использование энергии накопительного конденсатора.

Недостатком указанных схем является низкая надежность из-за выхода из строя стабилитрона, служащего для стабилизации напряжения преобразователя при повышении напряжения в электрической цепи питания автомобиля; значительного снижения возможности запуска двигателя при изменении напряжения в электрической цепи питания автомобиля.

Задача состоит в том, чтобы повысить надежность электронной системы зажигания при изменении напряжения электрической цепи питания автомобиля от 4 до 20 В.

Электронная система зажигания содержит преобразователь напряжения на транзисторе, коллектор которого соединен с первым выводом первого резистора преобразователя напряжения, второй вывод которого подключен к первому выводу второго резистора преобразователя напряжения, при этом эмиттер транзистора подключен к первому выводу первичной эмиттерной обмотки трансформатора, который включает в себя обмотку обратной связи и вторичную обмотку, первый и второй выводы которой соединены с первым и вторым входами блока стабилизации, первый вход которого подключен к аноду диода-выпрямителя, катод которого подключен к первому выводу накопительного конденсатора и первому выводу конденсатора блока обеспечения разряда накопительного конденсатора, второй вывод которого через первый резистор подключен к первому выводу второго резистора блока обеспечения разряда накопительного конденсатора и аноду первого диода, катод которого соединен с катодом второго диода, анод которого подключен к второму выводу второго резистора, шине питания и аноду третьего диода, катод которого соединен с первым выводом конденсатора блока обеспечения разряда накопительного конденсатора, катод второго диода блока обеспечения разряда накопительного конденсатора соединен с управляющим электродом тиристора, катод которого подключен к шине питания, а анод - к первому выводу накопительного конденсатора, управляющий электрод тиристора соединен с выходом блока управления, база транзистора преобразователя напряжения соединена с первым выводом второго резистора преобразователя напряжения, второй вывод которого через последовательно-согласно включенные обмотки обратной связи и первичную эмиттерную соединены с шиной питания, трансформатор включает в себя дополнительную обмотку, первый и второй выводы которой соединены с первым и вторым входами блока управления, которые соответственно соединены с анодом и катодом соответственно первого и второго диодов блока управления, катод и анод которых подключены соответственно к первому и второму выводу конденсатора-фильтра и соответственно к коллектору транзистора и аноду третьего диода блока управления, который через первичную обмотку разделительного импульсного трансформатора подключен к собственному катоду и первому выводу конденсатора, который через первый резистор соединен с собственным вторым выводом и эмиттером транзистора, который через второй резистор подключен к собственной базе и контактам прерывателя, которые соединены с общей шиной, которая подключена к точке соединения первого и второго резисторов блока управления и коллектору транзистора преобразователя напряжения, первый вывод вторичной обмотки разделительного импульсного трансформатора соединен с шиной питания, второй вывод - с выходом блока управления, катод диода-выпрямителя соединен с катодом стабилитрона и анодом тиристора блока стабилизации, катод которого подключен к второму входу блока стабилизации и катоду диода блока стабилизации, анод которого подключен к второму выводу накопительного конденсатора и первому выводу первичной обмотки катушки зажигания, второй вывод которой подключен к шине питания, управляющий электрод тиристора блока стабилизации соединен с анодом стабилитрона, первый вывод вторичной обмотки разделительного импульсного трансформатора через резистор подключен к контактам прерывателя.

Подключение блока управления разрядкой накопительного конденсатора в цепи управления тиристора к обмотке трансформатора преобразователя напряжения позволяет системе быть нечувствительной к изменению напряжения электрической цепи питания автомобиля.

На чертеже показана схема электронной системы зажигания.

Преобразователь напряжения (ПН) представляет собой блокинг-генератор, содержащий транзистор 1, собранный по схеме с общим коллектором, резисторы 2,3, трансформатор 4 с первичной эмиттерной обмоткой 5, обмоткой 6 обратной связи, вторичной обмоткой 7, подключенной к блоку стабилизации и дополнительной обмоткой 8, подключенной к блоку управления.

Блок стабилизации состоит из диода 9, выпрямляющего импульсное напряжение, стабилитрона 10 и силового ключа тиристора 11, обеспечивающих стабилизацию выходного напряжения, накопительного конденсатора 12 и диода 13, исключающего произвольный разряд накопительного конденсатора 12.

Блок управления включает в себя диоды 14, 15, выпрямляющие импульсное напряжение, конденсатор-фильтр 16, служащий для сглаживания импульсов выпрямленного напряжения, транзистор 17, собранный по схеме с общим эмиттером, база-эмиттерный переход которого соединен с резистором 18, резистор 20, соединяющий базу транзистора 17 с электрической сетью питания автомобиля, конденсатор 21, ограничивающий время действия управляющего импульса, резистор 22, обеспечивающий разряд конденсатора 21 в период между управляющими импульсами, разрядный диод 23 и разделительный импульсный трансформатор 24, обмотка 26 которого подсоединена к тиристору 33.

Блок обеспечения колебательного разряда накопительного конденсатора (БКР) состоит из делителя напряжения, включающего конденсатор 27, резисторы 28 29, диод 30, шунтирующий делитель напряжения и диоды 31, 32, обеспечивающие прохождение управляющих импульсов на тиристор 33 в период разрядки накопительного конденсатора 12 на обмотку 35 катушки 34 зажигания.

Система зажигания работает следующим образом.

Контакты прерывателя 19 замкнуты. На клеммы "+", "-" подано питание от электрической сети автомобиля на ПН, вступает в работу блокинг-генератор, импульсы обратного хода с обмотки 7 трансформатора 4 с частотой 0,8 кГц ступенчато через выпрямитель 9 заряжают накопительный конденсатор 12, по мере заряда которого амплитуда обратных импульсов растет. Как только амплитуда обратных импульсов достигнет напряжения стабилизации стабилитрона 10, открывается тиристор 11, который, шунтируя обмотку 7 трансформатора 4, срывает генерацию ПН. В момент срыва генерации конденсатор 12 заряжается до напряжения стабилизации стабилитрона 10. Время задержки работы ПН зависит от величины обратного тока диодов блока стабилизации.

Одновременно с блоком стабилизации готовится к работе блок управления, т. е. с обмотки 8 трансформатора 4 импульсы обратного хода через диоды 14, 15 заряжают конденсатор 16. Контакты прерывателя 19 замкнуты, потенциал на резисторе 18 равен нулю, транзистор 17 находится в закрытом состоянии.

В момент размыкания контактов прерывателя 19 от электрической сети автомобиля ток через резисторы 18, 20 поступает на клемму "-" и на резисторе 18 возникает потенциал, открывающий транзистор 17, т. е. напряжение на конденсаторе 16 прикладывается к обмотке 25 импульсного разделительного трансформатора 24 через конденсатор 21. На обмотке 26 импульсного разделительного трансформатора 24 появляется импульс управления, который открывает тиристор 33, подключая накопительный конденсатор 12 к обмотке 35 катушки 34 зажигания. Ток протекает через тиристор 33, обмотку 35 катушки 34 зажигания. Конденсатор 12 перезаряжается, т. е. на его обкладках меняется полярность. После этого разряд конденсатора 12 идет в обратном порядке: через обмотку 35 катушки 34 зажигания, через шунтирующий диод 30 (вступает в работу БКР) и снова конденсатор 12 перезаряжается в исходное состояние. После закрытия диода 30 начинает заряжаться емкость 27, на делителе напряжения (28, 27, 29) возникает потенциал, обеспечивающий прохождение тока управления через диод 31 на тиристор 33. Процесс повторяется до полного разряда конденсатора 12. Во время разряда накопительного конденсатора 12 на обмотке 36 катушки 34 зажигания возникают чередующиеся разнополярные импульсы напряжения, приводящие к пробою рабочего зазора свечи зажигания. (56) Авторское свидетельство СССР N 812955, кл. F 02 P 3/04, 1974.

Карасев Г. Стабилизированный блок зажигания. Радио, N 9, 1988, с. 17, 18.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ , содеpжащая пpеобpазователь напpяжения на тpанзистоpе, коллектоp котоpого соединен с пеpвым выводом пеpвого pезистоpа пpеобpазователя напpяжения, втоpой вывод котоpого подключен к пеpвому выводу втоpого pезистоpа пpеобpазователя напpяжения, эмиттеp тpанзистоpа подключен к пеpвому выводу пеpвичной эмиттеpной обмотки тpансфоpматоpа, котоpый включает в себя обмотку обpатной связи и втоpичную обмотку, пеpвый и втоpой выводы котоpой соединены с пеpвым и втоpым входами блока стабилизации, пеpвый вход котоpого подключен к аноду диода - выпpямителя, катод котоpого подключен к пеpвому выводу накопительного конденсатоpа и пеpвому выводу конденсатоpа блока обеспечения pазpяда накопительного конденсатоpа, втоpой вывод котоpого чеpез пеpвый pезистоp подключен к пеpвому выводу втоpого pезистоpа блока обеспечения pазpяда накопительного конденсатоpа и аноду пеpвого диода, катод котоpого соединен с катодом втоpого диода, анод котоpого подключен к втоpому выводу втоpого pезистоpа блока обеспечения pазpяда накопительного конденсатоpа, шине питания и аноду тpетьего диода, катод котоpого соединен с пеpвым выводом конденсатоpа блока обеспечения pазpяда накопительного конденсатоpа, катод втоpого диода блока обеспеченния pазpяда накопительного конденсатоpа соединен с упpавляющим электpодом тиpистоpа, катод котоpого подключен к шине питания, а анод - к пеpвому выводу накопительного конденсатоpа, упpавляющий электpод тиpистоpа соединен с выходом блока упpавления, отличающаяся тем, что база тpанзистоpа пpеобpазователя напpяжения соединена с пеpвым выводом втоpого pезистоpа пpеобpазователя напpяжения, втоpой вывод котоpого чеpез последовательно согласно включенные обмотки обpатной связи и пеpвичную эмиттеpную соединен с шиной питания, тpансфоpматоp включает в себя дополнительную обмотку, пеpвый и втоpой выводы котоpой соединены с пеpвым и втоpым входами блока упpавления, котоpые соответственно соединены с анодом и катодом соответственно пеpвого и втоpого диодов блока упpавления, катод и анод котоpых подключен соответственно к пеpвому и втоpому выводам конденсатоpа-фильтpа и соответственно к коллектоpу тpанзистоpа и аноду тpетьего диода блока упpавления, котоpый чеpез пеpвичную обмотку pазделительного импульсного тpансфоpматоpа подключен к собственному катоду и пеpвому выводу конденсатоpа, котоpый чеpез пеpвый pезистоp блока упpавления соединен с собственным втоpым выводом и эмиттеpом тpанзистоpа блока упpавления, котоpый чеpез втоpой pезистоp блока упpавления подключен к собственной базе и контактам пpеpывателя, котоpые соединены с общей шиной, котоpая подключена к точке соединения пеpвого и втоpого pезистоpов блока упpавления и коллектоpу тpанзистоpа пpеобpазователя напpяжения, пеpвый вывод втоpичной обмотки pазделительного импульсного тpансфоpматоpа соединен с шиной питания, втоpой вывод - с выходом блока упpавления, катод диода-выпpямителя соединен с анодом стабилитpона и анодом тиpистоpа блока стабилизации, катод котоpого подключен к втоpому входу блока стабилизации и аноду диода блока стабилизации, катод котоpого подключен к втоpому выводу накопительного конденсатоpа и пеpвому выводу пеpвичной обмотки катушки зажигания, втоpой вывод котоpой подключен к шине питания, упpавляющий электpод тиpистоpа блока стабилизации соединен с анодом стабилитpона, пеpвый вывод втоpичной обмотки pазделительного импульсного тpансфоpматоpа чеpез pезистоp подключен к контактам пpеpывателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1