点火系统
专利汇可以提供点火系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 为一种用于内燃 发动机 的 点火系统 ，其中在DC-DC转换器中的 变压器 的用于点火单元的第一次级绕组和用于火花提前控制 电路 的第二次级绕组都是所谓“回扫结构”的。尽管没有附加的过 电压 保护电路，甚至当 电池 组 不能正常工作时，也能向火花提前控制电路提供稳定的电压。，下面是点火系统专利的具体信息内容。
1．一种内燃发动机的点火系统，包括：
点火单元(8)，用于提供高电压以从火药塞产生火花；
火花提前控制电路(9)，用于控制点火单元(8)的点火时间；
DC-DC转换器(5)，包括变压器(6)，该变压器(6)有初 级绕组(6a)、用于为点火单元(8)供电的第一次级绕组(6b)、用 于为火花提前控制电路(9)供电的第二次级绕组(6c)，该DC-DC 转换器(5)还包括用于控制变压器(6)初级绕组(6a)中的电流的 装置(7,T)，
其特征在于：所述的次级绕组(6b,6c)都是回授结构。
2．根据权利要求1的点火系统，其特征在于：所述的点火单元(8) 由CDI型点火单元(8)构成。
3．根据权利要求1的点火系统，其特征在于：所述的内燃发动机 是适用于摩托车的。
4．根据权利要求1的点火系统，其特征在于：所述的DC-DC转 换器(5)是通过调整器/整流器电路(2)从交流(AC)发电机(ACG) 得到直流(DC)电压(Vb)的。
本发明涉及点火系统，更具体地说，是涉及这样一类点火系统，其 中使用DC-DC(直流-直流)转换器以提供点火单元所需的高电压。
有各种点火系统应用于汽车和摩托车的内燃机中。一些用于摩托车 的点火系统采用DC-DC转换器提供CDI型点火单元所需的高电压。 这类点火系统称作DCCDI系统。DCCDI系统通常由CPU(中央处理 器)、IC(集成电路)等电子装置控制。
图3是传统的DCCDI系统的示意电路图。AC(交流)发电机1 与调整器/整流器电路2相连，其输出与电池3相连，还通过过压保护电 路4与DC-DC转换器5中的变压器16的初级绕组16a的一端相连。 变压器16有二组次级绕组；第一次级绕组16b与一点火单元8相连，它 由主电容Cc组成；第二次级绕组16c与一CPU9相连，它用于火花提前 控制。初级绕级16a的另一端通过一个开关晶体管T与地相连，该开关 晶体管由DC-DC转换器控制电路7来控制。
如图3所示，第一次级绕组16b通过一个二级管与点火单元8相连， 从而当通过初级绕组16a的电流级晶体管T切断时，第一次级绕组16b 上产生的电压使该二极管产生正向偏压。换句话说，第一次级绕组16b 是一种“回扫结构(flybackarrangement)”。另一方面，第二次级绕 组16c、CPU9以及二极管D2彼此相连，从而当流经初级绕组16a的电 流由于晶体管T导通而增大时，在第二次级绕组16c上产生的电压使在 二极管D2上产生正向偏压。换句话说，第二次级绕组16c是一种“正向 结构”。这样，传统的DCCDI系统的设计是使次级绕组之一为回扫结构， 而另一个是正向结构。这是因为先有技术中相信，如果第一和第二次级 绕组都是回扫结构，则这二个次级绕组会因此产生反作用，例如图3中 由电容Cc的充/放电产生的锯齿形电压Vc会使提供给CPU9的电压Vcc 引起起伏。
图3所示传统的DCCDI系统装备有过压保护电路4，以便在电池3 断路或不能正常工作时限制电压Vdd。然而，过压保护电路4使点火系 统的电路复杂化，而且由过压保护电路中的可控硅引起的电压降可能会 造成一些问题，特别是当提供的电压Vb低的时候更是如此。再有，在这 类DCCDI系统中，在第一次级绕组一侧提供给点火单元8的电压Vc被 反馈给DC-DC转换器控制电路7，该电路操作开关晶体管T以控制 电压Vc。所以过压保护电路4实质上是专门用于保护第二次级绕组一侧 的电路。这样，便希望去掉过压保护电路4以简化点火系统。
可以想象得到的是简单地去掉过压保护电路4并代之以一个二极 管。在这种情况下，在初级绕组一侧的电压Vdd的变化直接影响第二次 级绕组一侧的电压VN3。例如，当电池3被切断时，Vb能在3V至35V 之间变化(因此，由于二极管上的电压降，Vdd可在2V至34V之间变 化)。为保证即使Vb=3V时CPU9能够操作(它的正常操作电压是5V)， 初级绕组16a的匝数N1与第二次级绕组16c的匝数N3之比应为1∶3， 以使Vcc大约等于5V。然而，这会在Vdd=34V时使VN3=102V。为防 止如此高电压影响Vcc，在电阻R2和齐纳二极管ZD2上要产生显著的 电压损失，造成诸如增大元件尺寸和发热量等问题。
本发明旨在解决上述先有技术的问题。因此，本发明的首要目的是 提供一种改进的包含DC-DC转换器的点火系统，它不包括过压保护电 路，但又能向第二次级绕组一侧提供稳定的电压而不增加元件尺寸和发 热量。
为实现上述目的，本发明提供的内燃机用点火系统的构成是：提供 高电压以使火花塞产生火花的点火单元；控制点火单元点火时间的火花 提前控制电路；由变压器组成的DC-DC转换器，该变压器有初级绕组、 第一次级绕组用于给点火单元供电，有第二次级绕组给火花提前控制电 路供电，DC-DC转换器还包括控制变压器初级绕组中电流的装置，这 里的二个次级绕组均为回扫结构。
以这种方式，在第二次级绕组一侧上的正电压能由第一次级绕组一 侧上的电压及这二个次级绕组的匝数比来确定。因为是通过使用控制初 级绕组中电流的装置来实现对第一次级绕组上电压的控制，所以第二次 级绕组上的电压也被控制在一个较窄的范围。这样，即使没有附加的过 压保护电路，也能向火花提前控制电路提供稳定的电压而不增大元件尺 寸和发热量。
下面参考附图描述本发明。这些附图是：
图1是根据本发明的一种用于摩托车发动机的点火系统示意电路 图；
图2是图1所示点火系统在其关键点处电压波形的时间图；
图3是传统点火系统的示意电路图。
图1是根据本发明的摩托车内燃发动机用点火系统最佳实施例的示 意电路图。如图1所示，AC发电机1与调整器/整流器电路2相连，其 输出与电池组3相连，并通过二极管与DC-DC转换器5中的变压器6 的初级绕组6a的一端相连。变压器6有二个次级绕组：第一次级绕组6b 与一点火单元8相连，在本实施例中这个点火单元8是CDI型点火单元， 第二次级绕组6c与一火花提前控制电路相连，在本实施例中该控制电路 由CPU9实现。初级绕组6a的另一端通过一开关晶体管T与地相连，该 开关晶体管T由DC-DC转换器控制电路7控制。
在该系统中，第一次级绕组6b和第二次级绕组6c都是回扫结构的。 在第二次级绕组6c和火花提前控制用CPU9之间连有整流二极管D2及 由电阻R2和电容C2构成的电压平滑电路10。应该指出，虽然本实施 例的电路中提供了齐纳二极管ZD2，但该二极管能省略掉。
下面描述本实施例系统的操作。当电池组3正常工作时，初级绕组 一侧的电压Vdd保持在12V左右，而第一次级绕组一侧上的电压Vc被 限制在230V左右的最大值以内。因此，对VN3整流得到的电压Vca能 被调节，通过设置N2与N3之比为1∶0.025，使VcaVcc5V，这里N2 是第一次级绕组6b的匝数；N3是第二次级绕组6c的匝数。
参考图2，当电池组3不能正常工作时，初级绕组一侧上的电压Vdd 可以在2V和34V之间范围内变化。然而，通过上述DC-DC转换器控 制电路7操作晶体管T，使第一次级绕组一侧上的电压Vc被调节，从而 使它的最大值保持在230V左右。由于第一和第二次级绕组6b和6c都是 回扫结构的，而且电压VN3的正值由电压Vc和第一与第二次级绕组间 匝数比确定，因而以电池组正常工作时的同样方式使VN3保持在大约 (N3/N2)·230=5.75V。这样，对VN3整流得到的电压Vca(Vcc) 能保持在5V左右。虽然VN3随Vc的变化而变化，但电压平滑电路10 使Vcc几乎保持不变。
这样，根据本发明，由于DC-DC转换器中的用于火花单元的第 一次级绕组和用于火花提前控制电路的第二次级绕组均为回扫结构，尽 管没有附加的过压保护电路也能向火花提前控制电路提供稳定电压。
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