專利名稱：摩托車點火器輸出功率可調(diào)的直流升壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本方案屬于內(nèi)燃機(jī)點火技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有單片機(jī)的摩托車點火器直流升壓電路。
背景技術(shù)：
點火器對摩托車發(fā)動機(jī)有重要的控制作用，出于對摩托車的動力，效率和排放性能的追求，傳統(tǒng)的交流點火器已越來越多地被直流點火器所替代。目前已出現(xiàn)多種由傳統(tǒng)電子電路構(gòu)成或結(jié)合有單片機(jī)的直流點火器。直流點火器需將電池的直流低電壓通過直流升壓電路升高為直流高電壓，并給儲能電路或儲能電容充電，使之獲得點火能量。點火能量過高或過低都會影響點火性能，而過高還浪費(fèi)能源，致電池虧電，使整車性能變差。摩托車運(yùn)行時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或設(shè)備(電池)的狀態(tài)影響對點火能量的需求和提供能力。這就要求直流升壓電路的輸出功率可以調(diào)節(jié)以保持點火電壓恒定或在目標(biāo)范圍內(nèi)。這種調(diào)節(jié)最方便的途徑是對直流升壓電路作啟停，占空比等改變。但現(xiàn)有技術(shù)中，點火器直流升壓電路，均由一個具有固定占空比的振蕩器決定占空比等參數(shù)。如 文獻(xiàn)CN200620109862. 9，CN200820081415. 6，實用器見各摩托車企產(chǎn)品。這使現(xiàn)有的直流點火器不便于輸出調(diào)節(jié)，使直流點火器性能的提高受到很大限制。直流點火器的功耗主要屬于直流升壓電路，因此，摩托車直流點火器需要一種輸出功率可控的直流升壓電路。另一方面，現(xiàn)有直流升壓電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作調(diào)試成本較高，可靠性不易提高，需要改進(jìn)，這也是提高直流點火器技術(shù)的重要一環(huán)。
發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)有直流點火器直流升壓電路因其工作參數(shù)不便于調(diào)節(jié)，不適應(yīng)節(jié)能調(diào)節(jié)的需要，致耗能很大，易使電池虧電失效，而且點火電壓波動達(dá)60V。又電路復(fù)雜，制作調(diào)試成本較高，可靠性相應(yīng)地不夠高。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計目標(biāo)為給直流點火器設(shè)計配置一種硬件結(jié)構(gòu)簡單，易于制作調(diào)試，運(yùn)行可靠，運(yùn)行參數(shù)可控的直流升壓電路。所述電路既具備簡單可靠，易于制作調(diào)試，降低成本的實用意義，又為直流點火器的性能提高即節(jié)能低耗及點火指標(biāo)提高準(zhǔn)備了必要技術(shù)條件。本方案設(shè)計了一種硬件結(jié)構(gòu)簡單，輸出功率可調(diào)的直流升壓電路，見圖1。方案包括屬于現(xiàn)有技術(shù)的一些電路及功能。由符合單片機(jī)要求的電源給單片機(jī)及有關(guān)電路供電 (略)，單片機(jī)接受已經(jīng)過整形的脈沖信號，從中分析出發(fā)動機(jī)和磁電機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)，適時驅(qū)動點火電路，使儲能電路放電，向外部高壓包接點輸出電流。其中受控升壓電路，在單片機(jī)及驅(qū)動電路具有一定占空比的控制信號作用下形成升壓輸出。驅(qū)動電路的輸入端連接所述單片機(jī)，其輸出端連接作為受控升壓電路的輸入端的電子開關(guān)的控制端，該電子開關(guān)的功率輸入端連接電池正，其功率輸出端接升壓變壓器的初級，該變壓器初級的另一端接地， 次級高壓輸出端接二極管的正端，二極管的另一端作為受控升壓電路的輸出端連接儲能電路。由單片機(jī)通過驅(qū)動電路，操控電子開關(guān)，使變壓器的初級斷續(xù)地接通電池并在次級感應(yīng)出高壓電經(jīng)二極管向儲能電路充電。簡化分析可認(rèn)為，單片機(jī)對驅(qū)動電路每一次激勵，僅使電子開關(guān)開閉一次，因此，其每一個通斷及通斷的頻率，占空比，都是由單片機(jī)決定的。變壓器借助這種控制將初級的直流低壓轉(zhuǎn)換為次級的直流高壓輸出，同時其輸出功率也會隨控制的啟停及控制波形的占空比變化而變化，形成輸出功率可調(diào)的直流升壓功能。其中可控升壓電路，僅由電子開關(guān)，變壓器和二極管各一件共三個元件組成。本方案設(shè)計的可控升壓電路，舍棄了現(xiàn)有技術(shù)中不便于參數(shù)調(diào)節(jié)且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的振蕩電路。其升壓轉(zhuǎn)換的啟停，占空比，頻率完全由控制電路即單片機(jī)決定，并由此使直流升壓電路對儲能電路的充電具備了大范圍功率可調(diào)性。這為下一步必然出現(xiàn)的技術(shù)發(fā)展，準(zhǔn)備了條件。新設(shè)計的直流可控升壓電路結(jié)構(gòu)簡單，其器件可少至3個(不包含驅(qū)動及驅(qū)動源)， 比現(xiàn)有技術(shù)大幅減少。由單片機(jī)驅(qū)每動一個轉(zhuǎn)換波形，無需其獨立振蕩運(yùn)行，因此工作原理簡單，所組成的點火器，制作調(diào)試簡單，成本降低并運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性提高。如前所述，本方案屬于內(nèi)燃機(jī)點火技術(shù)領(lǐng)域，不限于敘述所涉及的背景。
圖1方案的電路簡圖圖2實例1電路圖圖3實例2電路圖圖4實例3電路圖
具體實施方式
下面參照附圖說明幾個實例實例1 見圖2，一例摩托車點火器輸出功率可調(diào)的直流升壓電路，除本方案特征中的驅(qū)動電路7和可控升壓電路8外，均為標(biāo)準(zhǔn)或常用電路。單片機(jī)采用PIC12F615，其I/ 0 口即輸入輸出口線使用功能靈活，具體口線據(jù)擔(dān)當(dāng)?shù)墓δ芗纯纱_定。GP0，GP2接受整形后的脈沖信號，GPl接驅(qū)動電路，輸出控制信號。該信號的啟停及占空比調(diào)節(jié)可控升壓電路的能量輸出。GP4控制點火電路。單片機(jī)GP0，GP2從脈沖整形信號獲得發(fā)動機(jī)和磁電機(jī)運(yùn)動信息。除得到點火信號外，從中分析出轉(zhuǎn)速和提前角信息，作提前角處理后單片機(jī)GP4 口發(fā)出點火信號，使儲能電路5放電，向高壓包接頭輸出電流，實施點火?？煽厣龎弘娐穭t適時對儲能電路充電?？煽厣龎弘娐返臉?gòu)成和工作原理為單片機(jī)GPl 口輸出控制信號，經(jīng)由電阻R2構(gòu)成的驅(qū)動電路7，控制TIP122的通斷，其受控端或基極接驅(qū)動電路7的輸出即電阻 R2之一端，TIP122的功率輸入端或集電極接電池正，功率輸出端或發(fā)射極接變壓器Bl初級，使變壓器Bl的初級斷續(xù)地接通電池并在次級感應(yīng)出高壓電經(jīng)二極管Dl向儲能電路5 充電。單片機(jī)可控制可控升壓電路升壓轉(zhuǎn)換的啟停及占空比等參數(shù)，通過啟?？刂萍案淖儐纹瑱C(jī)對驅(qū)動電路輸出控制信號的占空比，可在較大范圍調(diào)節(jié)可控升壓電路輸出功率。另外，單片機(jī)對驅(qū)動電路輸出控制信號的頻率也可改變，必要時改變頻率也可影響其功率并提高運(yùn)行效率。本例中直流升壓電路具有輸出功率易于在較大范圍調(diào)節(jié)的性能，為新的技術(shù)發(fā)展準(zhǔn)備必要條件，而其工作原理簡單，所組成的點火器，制作調(diào)試簡單，成本降低并運(yùn)行穩(wěn)定， 可靠性提高，是單純代替現(xiàn)有技術(shù)直流升壓電路獲得的有益效果。[0016]實例2 見圖3，與實例1相比，驅(qū)動電路加入了三極管Tl和電阻Rl對變壓器Bl 初級電流取樣并對驅(qū)動作負(fù)反饋，限制變壓器初級電流最大值。其他原理同實例1。實例3:見圖4，與實例2相比，三極管T2和電阻R3，R4增強(qiáng)驅(qū)動。各例對電子開關(guān)的選擇和驅(qū)動電路的設(shè)計，還可據(jù)點火器實際需要有更多的變化。其他原理同實例2。
權(quán)利要求1. 一種摩托車點火器輸出功率可調(diào)的直流升壓電路，包括單片機(jī)(2)從脈沖整形信號獲得發(fā)動機(jī)和磁電機(jī)運(yùn)動狀態(tài)信息，受該單片機(jī)控制的點火電路(3)，該點火電路的輸出連接儲能電路(5)，其特征是還有驅(qū)動電路(7)，可控升壓電路(8)，該可控升壓電路由電子開關(guān)(K1)，變壓器(Bi)，二極管(Dl)組成，所述驅(qū)動電路的輸入端連接所述單片機(jī)，其輸出端連接作為所述可控升壓電路(8)的輸入端的所述電子開關(guān)(Kl)的控制端，該電子開關(guān)的功率輸入端連接電池正，其功率輸出端接所述變壓器(Bi)的初級，該變壓器初級的另一端接地，所述變壓器(Bi)次級的地端接地，高壓輸出端接所述二極管(Dl)的正端，該二極管的另一端作為所述受控升壓電路(8)的輸出端連接所述儲能電路(5)與所述點火電路(3) 的相接點。
專利摘要現(xiàn)有摩托車直流點火器直流升壓電路因其工作參數(shù)不便于調(diào)節(jié)，耗能很大,易使電池虧電失效,而且點火電壓波動達(dá)60V,不適應(yīng)節(jié)能和高性能點火需要。含有一個固定占空比的振蕩器電路，致電路復(fù)雜，制作調(diào)試成本較高，可靠性降低。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，新的設(shè)計方案為:在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，取消振蕩電路，設(shè)計一個可控升壓電路，由單片機(jī)通過驅(qū)動電路，對可控升壓電路作升壓轉(zhuǎn)換及輸出功率控制?？煽厣龎弘娐穬?nèi)電子開關(guān)作通斷變化，使變壓器的初級斷續(xù)地接通電池并在次級感應(yīng)出高壓電經(jīng)二極管向儲能電路充電?？刂瓢▎⑼?，占空比的變化等,藉此改變可控升壓電路輸出功率,形成輸出功率可調(diào)的直流升壓功能。新型直流點火器輸出功率可調(diào)的直流升壓電路硬件結(jié)構(gòu)簡單，易于制作調(diào)試，運(yùn)行可靠，運(yùn)行參數(shù)可控。為直流點火器必然出現(xiàn)的節(jié)能及恒壓點火技術(shù)所需的功率調(diào)控準(zhǔn)備了必要技術(shù)條件，其作為一般升壓電路應(yīng)用時，有工作原理簡單，制造成本低和可靠性高的優(yōu)點。
文檔編號F02P5/15GK202280557SQ20112023698
公開日2012年6月20日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者曹楊慶 申請人:曹楊慶