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      高壓脈沖電子點火器的能量設(shè)計與檢測

      2012-01-29 08:35:24杭州金宇電子有限公司馬功琪
      電子世界 2012年12期
      關(guān)鍵詞:點火器燃?xì)?/a>波形

      杭州金宇電子有限公司 馬功琪

      高壓脈沖電子點火器的能量設(shè)計與檢測

      杭州金宇電子有限公司 馬功琪

      高壓脈沖電子點火器應(yīng)用范圍非常廣泛,因其起點火引燃的作用,對于輸出點火能量要求較高。本文通過對高壓脈沖電子點火器的原理分析,談?wù)勀芰吭O(shè)計與檢測方法。

      高壓脈沖電子點火器;能量設(shè)計;檢測方法

      能量是物質(zhì)運(yùn)動的量化轉(zhuǎn)換,是度量物質(zhì)運(yùn)動的一種物理量。在物理學(xué)中,能量是一個間接觀察到的物理量。它往往被視為某一個物理系統(tǒng)對其他的物理系統(tǒng)做功的能力。能量在物理中的符號一般是E,其國際單位是焦耳J,除焦?fàn)柾獬S玫倪€有千瓦小時kWh和卡cal,英文名稱:energy。

      在電子工程中,燃?xì)庠睢⑷細(xì)鉄崴?、燃?xì)饪鞠?、煤油取暖器、汽車發(fā)動機(jī)、軍工等設(shè)備,廣泛使用高壓脈沖電子點火器。其原理是通過電能產(chǎn)生火花,點著油、氣體轉(zhuǎn)換成熱、動能。在不同燃?xì)?、油氣介質(zhì),高壓脈沖電子點火器的點火能量設(shè)計要求都是不同的。如果能量設(shè)計不當(dāng),會引起因燃?xì)獠稽c燃,泄漏的易燃油氣會發(fā)生爆燃、中毒等安全事故,因此高壓脈沖電子點火器能量參數(shù)設(shè)計至關(guān)重要。

      我們以燃?xì)饩吒邏好}沖電子點火器為例,分析一下高壓脈沖電子點火器的原理,能量設(shè)計與檢測方法。

      一、點火器原理與能量設(shè)計分析

      圖1是電路原理圖。

      在圖1中,T1的3腳接DC+1.5V,T1、R1、Q1構(gòu)成振蕩回路,T1的4腳通過D1整流后,D2、C1、T2構(gòu)成脈沖充放電回路,通過回路對T2充放電,點火線圈T2升壓,次級輸出脈沖高壓接入放電針產(chǎn)生脈沖火花。高壓脈沖電子點火器輸出的能量E,其計算公式如下:

      由上式公式可以求得E的值,而實際應(yīng)用中,通過改變T1的匝數(shù),可以改變放電頻率f,通過調(diào)整設(shè)計C1、D2、T2的參數(shù),可以改變E值。我們通過大量試驗與并通過對各種氣源在不同地區(qū)、不同季節(jié)的使用反饋,我們設(shè)定燃?xì)庠罹唿c火器的放電電流i0-p應(yīng)大于250mA,E應(yīng)大于1.0毫焦耳,f設(shè)定3HZ以上,在燃?xì)鉄崴鼽c火器,f值應(yīng)為8HZ以上,提高放電頻率,杜絕因為點火能量不足,在體積是一定的燃?xì)鉄崴魅紵抑校細(xì)獠稽c燃而發(fā)生爆燃。

      二、檢測方法

      我們在圖1的T2次級AB接放電針。C3為20PF高壓電容器。B1高壓電壓探頭,B2電流探頭,OSC是數(shù)字示波器。

      由圖2測試得的電壓v與電流i波形:

      根據(jù)能量的計算公式,E=U*i*T,

      圖3中單個脈沖的電壓電流波形是不規(guī)則的波形,在T時間內(nèi),E也就是U*i對T的積分,公式轉(zhuǎn)換為:

      在T時間內(nèi),我們通過數(shù)字示波器數(shù)據(jù)采集2500個時間點位,根據(jù)每一個時間點位生成的U和i數(shù)據(jù),代入上面的積分公式,通過專用計算軟件程序,便可以求單個脈沖的能量了,因此,在每一秒鐘高壓脈沖點火器的能量=E*f,這樣,可計算出高壓脈沖點火器的放電能量了。

      圖1 電路原理圖

      圖2

      圖3

      [1]王東宏.提高車用點火器點火能量的電路設(shè)計與分析[J].電子技術(shù)應(yīng)用,1997,07.

      [2]孫躍.電脈沖點火器設(shè)計方法[J].家用電器科技,1998,02.

      [3]家用燃?xì)庥镁呙}沖點火控制器通用技術(shù)要求[S].高壓脈沖電子點火器的能量設(shè)計與檢測,GB/T 2365-98.

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