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[摘 要]随着点火装置的不断发展,现有的小型汽油机用点火装置,电感点火装置(T.C.I)一般采用一只达林顿三级管放大电流,对三级管自身特性如:功率、放大倍数、电流等特性要求很高。所以在工作条件要求及高的环境下三级管各项特性都要相当的稳定,否则容易损坏,导致产品失效,而且达林顿三级管成本较高,市场价是普通功率三极管的3-4倍。本文研究设计了一种电感式点火装置,通过引入多级放大电路作为驱动电路,此电路使用普通功率三极管就能达到达林顿管的效果,电路整体运行稳定,制造成本低的技术原理来解决上述存在的问题。
[关键词]点火装置,问题,工作原理,应用
中图分类号:TK227.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0135-01
1、点火装置的发展
在上个世纪七十年代,半导体三极管、可控硅之类的电子技术在我国蓬勃发展。但电感式点火装置在实际产品上的应用,进展的却十分艰难。当时许多传统观念还很顽固,正规的点火装置产品到八十年代才开始普及,这时这项技术已比海外落后许多年。此举是电子技术在点火装置上的首次比较长久的发展,虽然此举也还未脱离传统的技术,但以其性能效果,可以说是历史上的首次重大革命。还未等与点火装置有关的行业与使用者接受,相关技术人员就发现达林顿三级管放大电流还有很大的发展潜力,完全可以取消半导体三极管、可控硅之类的精度不高的的电子技术,克服现有技术的不足。但达林顿三极管各项特征都要相当的稳定,且成本较高,市场价是普通功率三极管的3-4倍。因此,我们此次靠这种新型电感式点火装置来进入一个点火装置的全新时代。
2、点火装置运行时存在的问题
在现代,小型的汽油机、割草机、油锯、鼓风机等小型的汽油机用点火装置,电感点火装置(T.C.I)一般采用一只达林顿三极管放大电流,对三极管自身特性如:功率、放大倍数、电流等特性要求很高。所以在工作条件要求及高的环境下三极管各项特性都要相当的稳定,否则容易损坏,导致产品失效,而且达林顿三极管成本较高,市场价是普通功率三极管的3-4倍。
3、 电感式点火装置的工作原理
当发动机转动时,初级线圈切割磁力线,并产生脉冲电动势。通过一点公共端,另一点产生正脉冲时,经过两个外电阻与线圈形成回路,释放正脉冲电动势,三极管均反向不工作处于截止状态。当另一点产生负脉冲时,脉冲上升沿到来时的公共端与另一点相比公共端是高电位,公共端经内电阻给第三三级管提供结偏置电压,经另一个内电阻给第三三极管提供二结偏置电压,使第三三极管首先导通。公共端同时也经外电阻和二极管给第二三极管提供偏置电压,但因为有一个二级管形成压降所以第二三极管不会先导通,也可调整两个外电阻和一个内电阻的匹配来使第三三极管导通。第三三极管导通后第四三级管电压下降,第四三极管导通后第五三极管电压上升,使第五三极管导通,由三、四、五三个三极管组成多级放大电路。第五三极管导通后使第一三极管电压上升,给第一三极管提供偏置电压,公共端的一个外电阻给第一三极管提供结电压使第一三极管导通,经过电容后形成回路,同时对电容进行充电。第一三极管导通后电压下降,第二三极管结偏置电压下降并保持截止状态。所有三极管都维持上述的工作状态,此时另一点脉冲不断上升,对电容不断充电,当另一点脉冲接近峰值时三个三极管组成多级放大电流已基本达到最高,电容维持充电使第一三极管的二个结电压压差低于第一三极管导通条件时第一三极管截止。第一三极管截止后电压上升,经过二极管向第二三极管提供偏置电压第二三极管导通,第二三极管导通后电压下降,第三三极管电压下降使第三三极管截止,第三三极管截止后电压上升,第四三极管偏置电压上升使第四三极管截止,第四三极管截止后第四三极管电压下降,第五三极管结电压下降使第五三极管截止。此时电流放大的三个三极管瞬间同时截止,使初级线圈上大电流产生突变,初级与次级线圈互感后在次级产生续流高压输出。此时脉冲下降沿来,因脉冲电压持续下降,电容上的电压由经第一三极管反向漏点使外电阻形成回路,对电容进行放电,第一三极管的二个结反向使第一三极管维持截止状态。待下一个脉冲到来时,再重复上述工作循环,产生一次高压输出。(如图1所示,T1-点火装置,L1-初级线圈,A-公共端,D1-二级管,C1-电容,R1、R2-外电阻,R3、R4、R5-内电阻,Q1-第一三极管,Q2-第二三极管,Q3-第三三极管,Q4-第四三极管,Q5-第五三极管)
4、 电感式点火装置的应用
4.1 对于三极管各项特征都要相当稳定所采取的措施
要想电感式点火装置在点火装置这一领域里有更好的发展,这就需要从功率、放大倍数、电流等方面去考虑,现有的电感点火装置(T.C.I)一般采用一只达林顿三极管放大电流,而三极管自身特性要求很高。所以在工作条件要求极高的环境下三极管各项特性都要相当的稳定。但在当今这个社会,要让功率、放大倍数、电流的实际应用都要相当稳定还存在一定的局限性,因此电感式点火装置的发展具有一定的潜力。我们就要通过掌握三极管的三大自身特性在机器运行过程中都保持相当的稳定,而这种保持稳定的方法在当下是不可能在使用时两者兼顾。如果一味的追求这种精准,那在机器运作过程中就容易因小失大,最后导致事故的发生。为了改变这种境地,拓宽点火装置的发展前景,我们对电感式点火装置必须重新认识,使电感式点火装置更好的跟上时代的步伐。通过使用这种电感式点火装置,引入多级放大电路作为驱动电路,此电路使用普通功率三极管就能达到达林顿管的效果。在工作条件要求极高的环境下其三极管各项特性都相当稳定,这种情况得到了根本的解决。
4.2 对点火装置达林顿三级管成本较高所采取的措施
达林顿三极管有三大特性:功率、放大倍数、电流,且此种三极管能承受的各项特性都要相当稳定,所以对三极管的要求相对而言就高,自然对达林顿三极管的制作就有更高的要求。由此可以看出,达林顿三极管的制作成本就高。相比普通功率三极管的市场价,此种达林顿三极管比市场价要高出其3-4倍。因此,为了机器在运行过程中不容易损坏,从而导致产品失效,我们通过以前失败的经验教训,研究设计了此种电感式点火装置,该装置引入多级放大电路作为驱动电路,引入多级放大电路,比传统单极放大电路运行更稳定,此电路使用普通功率三极管就能达到达林顿管的效果,无需使用达林顿三极管,从而降低了制造成本,更好的解决了点火装置达林顿三极管成本高的问题。
5、 结语
在我国,点火装置已被广泛应用于电力行业,电感式点火装置也得到了极大的发展。其实只要我们充分了解点火装置三极管结构与工作原理,总结以前存在的不足,并不一定使用贵的原材料产品性能的发挥就淋漓尽致,从其它方面入手,另辟蹊径,反而会有更好的收获。这种电感式点火装置为点火装置这一行业带来了曙光,不仅三极管各项特征都相当稳定,不易损坏、失效,而且大大降低了生产成本。
参考文献
[1] 胡明君,李凤德;微油点火装置的工作原理及其应用[J];华电技术;2009年03期 .
[2] 李明诚;电控柴油机的基本结构及工作原理[J];现代农机;2011年03期.
[关键词]点火装置,问题,工作原理,应用
中图分类号:TK227.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0135-01
1、点火装置的发展
在上个世纪七十年代,半导体三极管、可控硅之类的电子技术在我国蓬勃发展。但电感式点火装置在实际产品上的应用,进展的却十分艰难。当时许多传统观念还很顽固,正规的点火装置产品到八十年代才开始普及,这时这项技术已比海外落后许多年。此举是电子技术在点火装置上的首次比较长久的发展,虽然此举也还未脱离传统的技术,但以其性能效果,可以说是历史上的首次重大革命。还未等与点火装置有关的行业与使用者接受,相关技术人员就发现达林顿三级管放大电流还有很大的发展潜力,完全可以取消半导体三极管、可控硅之类的精度不高的的电子技术,克服现有技术的不足。但达林顿三极管各项特征都要相当的稳定,且成本较高,市场价是普通功率三极管的3-4倍。因此,我们此次靠这种新型电感式点火装置来进入一个点火装置的全新时代。
2、点火装置运行时存在的问题
在现代,小型的汽油机、割草机、油锯、鼓风机等小型的汽油机用点火装置,电感点火装置(T.C.I)一般采用一只达林顿三极管放大电流,对三极管自身特性如:功率、放大倍数、电流等特性要求很高。所以在工作条件要求及高的环境下三极管各项特性都要相当的稳定,否则容易损坏,导致产品失效,而且达林顿三极管成本较高,市场价是普通功率三极管的3-4倍。
3、 电感式点火装置的工作原理
当发动机转动时,初级线圈切割磁力线,并产生脉冲电动势。通过一点公共端,另一点产生正脉冲时,经过两个外电阻与线圈形成回路,释放正脉冲电动势,三极管均反向不工作处于截止状态。当另一点产生负脉冲时,脉冲上升沿到来时的公共端与另一点相比公共端是高电位,公共端经内电阻给第三三级管提供结偏置电压,经另一个内电阻给第三三极管提供二结偏置电压,使第三三极管首先导通。公共端同时也经外电阻和二极管给第二三极管提供偏置电压,但因为有一个二级管形成压降所以第二三极管不会先导通,也可调整两个外电阻和一个内电阻的匹配来使第三三极管导通。第三三极管导通后第四三级管电压下降,第四三极管导通后第五三极管电压上升,使第五三极管导通,由三、四、五三个三极管组成多级放大电路。第五三极管导通后使第一三极管电压上升,给第一三极管提供偏置电压,公共端的一个外电阻给第一三极管提供结电压使第一三极管导通,经过电容后形成回路,同时对电容进行充电。第一三极管导通后电压下降,第二三极管结偏置电压下降并保持截止状态。所有三极管都维持上述的工作状态,此时另一点脉冲不断上升,对电容不断充电,当另一点脉冲接近峰值时三个三极管组成多级放大电流已基本达到最高,电容维持充电使第一三极管的二个结电压压差低于第一三极管导通条件时第一三极管截止。第一三极管截止后电压上升,经过二极管向第二三极管提供偏置电压第二三极管导通,第二三极管导通后电压下降,第三三极管电压下降使第三三极管截止,第三三极管截止后电压上升,第四三极管偏置电压上升使第四三极管截止,第四三极管截止后第四三极管电压下降,第五三极管结电压下降使第五三极管截止。此时电流放大的三个三极管瞬间同时截止,使初级线圈上大电流产生突变,初级与次级线圈互感后在次级产生续流高压输出。此时脉冲下降沿来,因脉冲电压持续下降,电容上的电压由经第一三极管反向漏点使外电阻形成回路,对电容进行放电,第一三极管的二个结反向使第一三极管维持截止状态。待下一个脉冲到来时,再重复上述工作循环,产生一次高压输出。(如图1所示,T1-点火装置,L1-初级线圈,A-公共端,D1-二级管,C1-电容,R1、R2-外电阻,R3、R4、R5-内电阻,Q1-第一三极管,Q2-第二三极管,Q3-第三三极管,Q4-第四三极管,Q5-第五三极管)
4、 电感式点火装置的应用
4.1 对于三极管各项特征都要相当稳定所采取的措施
要想电感式点火装置在点火装置这一领域里有更好的发展,这就需要从功率、放大倍数、电流等方面去考虑,现有的电感点火装置(T.C.I)一般采用一只达林顿三极管放大电流,而三极管自身特性要求很高。所以在工作条件要求极高的环境下三极管各项特性都要相当的稳定。但在当今这个社会,要让功率、放大倍数、电流的实际应用都要相当稳定还存在一定的局限性,因此电感式点火装置的发展具有一定的潜力。我们就要通过掌握三极管的三大自身特性在机器运行过程中都保持相当的稳定,而这种保持稳定的方法在当下是不可能在使用时两者兼顾。如果一味的追求这种精准,那在机器运作过程中就容易因小失大,最后导致事故的发生。为了改变这种境地,拓宽点火装置的发展前景,我们对电感式点火装置必须重新认识,使电感式点火装置更好的跟上时代的步伐。通过使用这种电感式点火装置,引入多级放大电路作为驱动电路,此电路使用普通功率三极管就能达到达林顿管的效果。在工作条件要求极高的环境下其三极管各项特性都相当稳定,这种情况得到了根本的解决。
4.2 对点火装置达林顿三级管成本较高所采取的措施
达林顿三极管有三大特性:功率、放大倍数、电流,且此种三极管能承受的各项特性都要相当稳定,所以对三极管的要求相对而言就高,自然对达林顿三极管的制作就有更高的要求。由此可以看出,达林顿三极管的制作成本就高。相比普通功率三极管的市场价,此种达林顿三极管比市场价要高出其3-4倍。因此,为了机器在运行过程中不容易损坏,从而导致产品失效,我们通过以前失败的经验教训,研究设计了此种电感式点火装置,该装置引入多级放大电路作为驱动电路,引入多级放大电路,比传统单极放大电路运行更稳定,此电路使用普通功率三极管就能达到达林顿管的效果,无需使用达林顿三极管,从而降低了制造成本,更好的解决了点火装置达林顿三极管成本高的问题。
5、 结语
在我国,点火装置已被广泛应用于电力行业,电感式点火装置也得到了极大的发展。其实只要我们充分了解点火装置三极管结构与工作原理,总结以前存在的不足,并不一定使用贵的原材料产品性能的发挥就淋漓尽致,从其它方面入手,另辟蹊径,反而会有更好的收获。这种电感式点火装置为点火装置这一行业带来了曙光,不仅三极管各项特征都相当稳定,不易损坏、失效,而且大大降低了生产成本。
参考文献
[1] 胡明君,李凤德;微油点火装置的工作原理及其应用[J];华电技术;2009年03期 .
[2] 李明诚;电控柴油机的基本结构及工作原理[J];现代农机;2011年03期.