他激式電弧打火機點火電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及電弧打火機點火電路，具體是他激式電弧打火機點火電路。
【背景技術】
[0002]電弧打火機由于具有無需時常加注液態(tài)燃料，使用、貯存及運輸更加安全，經(jīng)久耐用且更加環(huán)保的特點，正越來越廣泛地被人們接受，市場前景越來越廣。電弧打火機包括外殼和設置其中的電子點火電路，現(xiàn)有的電子點火電路通常包括作為直流電源的可充電池、方波發(fā)生電路、升壓電路、放大電路和引弧電路，其中，方波發(fā)生電路基本采用自激振蕩電路，這類電路雖然不復雜，但存在著若干明顯弊端:1、功率三極管關斷過程不夠干脆，開關損耗大，效率低；2、輸出功率隨電池的電壓變化而變化，電壓高時，輸出功率過大，造成能量浪費，導致電壓下降過快，在電壓過低時，輸出功率過小，難以引弧點火，因此縮短了電池每次充電后的使用時間；3、開關頻率受電源電壓影響，不穩(wěn)定，易產(chǎn)生噪聲；4、啟動功率等于工作功率，引弧要求高；5、高壓變壓器必須有正反饋繞組，該繞組通常采用比其他繞組更細的銅絲繞制，在灌膠、焊接、裝配及運輸過程中容易出現(xiàn)斷線現(xiàn)象，影響成品率，同時增加了變壓器的制作難度；6、驅(qū)動電阻工作電壓高，功耗大，影響了效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的電弧打火機點火電路。
[0004]本實用新型的進一步目的在于提供一種電池每次充電后使用時間更長的電弧打火機點火電路。
[0005]本實用新型的再進一步目的在于提供一種高效的雙火電弧打火機點火電路。
[0006]為了達到實用新型的目的，本實用新型采用如下技術方案:一種他激式電弧打火機點火電路，其特征在于:包括直流電源、方波發(fā)生電路、第一驅(qū)動及升壓電路和第一放電針，所述第一驅(qū)動及升壓電路包括功率開關管和高壓變壓器，所述高壓變壓器的繞組由低壓繞組和高壓繞組構(gòu)成，所述功率開關管與所述高壓變壓器中的低壓繞組串聯(lián)后連接在直流電源兩端，所述第一放電針與高壓繞組輸出端連接，所述方波發(fā)生電路的輸出端與功率開關管的控制端之間連接有第一驅(qū)動支路，所述方波發(fā)生電路的輸出經(jīng)第一驅(qū)動支路控制功率開關管的截止和導通從而控制低壓繞組上的電流。
[0007]本實用新型的點火電路由于采用了他激方式驅(qū)動，工作頻率穩(wěn)定，噪聲低；啟動瞬間功率大，易于引弧，工作可靠，并且由于高壓變壓器的繞組只有低壓繞組和高壓繞組，降低了高壓變壓器的生產(chǎn)成本和次品率，有利于批量生產(chǎn)。
[0008]為了達到實用新型的進一步目的，本實用新型采用如下技術方案:所述點火電路中還設有第一恒功率控制電路，所述第一恒功率控制電路串接在所述第一驅(qū)動支路中，所述第一恒功率控制電路包括對直流電源作進一步穩(wěn)壓的直流穩(wěn)壓電路和RC充電電路，所述RC充電電路包括連接在直流電源正極和負極之間由充電電阻和充電電容串聯(lián)組成的主充電支路，所述恒功率控制電路中還設有第二反相器、放電二極管及第三反相器，所述第二反相器的輸出端與放電二極管負極連接，所述第三反相器的輸入端與放電二極管正極連接，所述第三反相器的輸入端和放電二極管正極與充電電阻和充電電容的連接點相連接，所述直流穩(wěn)壓電路輸出電壓作為所述方波發(fā)生電路、第二反相器及第三反相器的工作電源，所述方波發(fā)生電路的輸出信號從所述第二反相器的輸入端，經(jīng)過恒功率控制電路后從所述第三反相器的輸出端輸出，再經(jīng)過所述第一驅(qū)動支路控制功率開關管的截止和導通從而控制低壓繞組上的電流。
[0009]由于在第一驅(qū)動支路中設置了第一恒功率控制電路，當電池的電量充足時，即直流電源的電壓較高，此時所述RC充電電路的充電時間縮短，經(jīng)過第三反相器整形后控制功率開關管的導通時間相應縮短，避免點火功率過大，造成浪費；當使用過一段時間后，電池的電量下降，即直流電源的電壓降低，此時所述RC充電電路的充電時間增加，經(jīng)過第三反相器整形后控制功率開關管的導通時間相應變長，提高輸出功率，保證可靠點火，這樣不管電池的電量是否充足，點火的功率基本一致，電池每次充電后能使用更長時間。
[0010]為了達到實用新型的再進一步目的，本實用新型采用如下技術方案:所述方波發(fā)生電路為占空比50%的方波發(fā)生器，所述點火電路中還設有第二驅(qū)動支路、第二恒功率控制電路、第二驅(qū)動及升壓電路和第二放電針構(gòu)成雙火點火電路，所述第二恒功率控制電路和第二驅(qū)動及升壓電路的電路結(jié)構(gòu)分別與第一恒功率控制電路和第一驅(qū)動及升壓電路相同，所述方波發(fā)生電路的輸出分為兩路分別控制第一驅(qū)動及升壓電路和第二驅(qū)動及升壓電路中的功率開關管的截止和導通，所述點火電路中還設有錯位電路，所述錯位電路使第一驅(qū)動及升壓電路和第二驅(qū)動及升壓電路中的功率開關管的截止和導通的相位相差為0.5T。
[0011]為了提尚點火可靠性，必須提尚點火功率，而現(xiàn)有單火點火電路為了提尚點火功率，必須提高功率開關管的額定耐壓、額定功率值，導致元器件成本大增，本實用新型通過再設置第二驅(qū)動支路、第二恒功率控制電路、第二驅(qū)動及升壓電路和第二放電針，構(gòu)成了雙火點火電路，兩路點火電路點火相位錯開，既大大地提高了點火可靠性，又不會對功率開關管等元器件和作為直流電源的電池特性有更高的要求，有利于降低成本。
[0012]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明，同時給出實施例。
【附圖說明】
[0013]附圖1為本實用新型反相器基本型點火電路具體實施例電原理圖；
[0014]附圖2為本實用新型設有封鎖三極管點火電路具體實施例電原理圖；
[0015]附圖3為本實用新型恒功率型點火電路具體實施例電原理圖之一；
[0016]附圖4為本實用新型恒功率型點火電路具體實施例電原理圖之二 ；
[0017]附圖5為本實用新型雙火點火電路具體實施例電原理圖；
[0018]附圖6為本實用新型恒功率型點火電路具體實施例電原理圖之三；
[0019]附圖7為本實用新型555時基基本型點火電路具體實施例電原理圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，本實用新型他激式電弧打火機點火電路包括直流電源E、方波發(fā)生電路、第一驅(qū)動及升壓電路和第一放電針P1，第一放電針Pi成對設置，所述第一驅(qū)動及升壓電路包括功率開關管Vl和高壓變壓器Tl，所述高壓變壓器Tl的繞組由低壓繞組LI和高壓繞組L2構(gòu)成，所述功率開關管Vl與所述高壓變壓器Tl中的低壓繞組LI串聯(lián)后連接在直流電源E兩端，功率開關管Vl可以選用開關三極管或者場效應管，所述第一放電針Pl與高壓繞組L2輸出端連接，所述方波發(fā)生電路的輸出端與功率開關管Vl的控制端之間連接有第一驅(qū)動支路，所述方波發(fā)生電路的輸出經(jīng)第一驅(qū)動支路控制功率開關管Vl的截止和導通從而控制低壓繞組LI上的電流。
[0021]考慮到成本以及對工作電源的要求等因數(shù)，功率開關管Vl優(yōu)選采用開關三極管，本具體實施例中采用NPN型開關三極管，所述開關三極管的集電極、發(fā)射極與低壓繞組LI串聯(lián)后連接在直流電源E兩端，基極為控制端，所述開關三極管的基極經(jīng)過第一限流電阻Rl與直流電源E正極連接。
[0022]其中方波發(fā)生電路可以有多種電路形式:如1、所述方波發(fā)生電路包括第一充電電阻R11、第二充電電阻R12、充放電電阻R13、第二振蕩電容C2、第五限流電阻R5、反饋二極管VD2和OC比較器IC2-1及基準電源VCC1，所述OC比較器IC2-1同相端經(jīng)過第五限流電阻R5和反饋二極管VD2正極分別與基準電源VCCl正極和OC比較器IC2-1輸出端連接，所述OC比較器IC2-1輸出端經(jīng)過第一充電電阻RH、第二充電電阻R12及充放電電阻R13分別與基準電源VCCl正極、直流電源E正極及OC比較器IC2-1反相端連接，OC比較器IC2-1反相端同時經(jīng)過第二振蕩電容C2與直流電源E負極連接，參見圖6所示。2、所述方波發(fā)生電路還可以是以555時基電路為核心構(gòu)成的多諧振蕩電路，參見圖7所示。
[0023]集成比較器方波發(fā)生電路結(jié)構(gòu)相對比較復雜，而555時基電路要求電源工作電壓較高，因此不是最佳選擇，本具體實施例中，如圖1-3所示，方波發(fā)生電路優(yōu)選采用以施密特反相器第一反相器ICl-1為核心的結(jié)構(gòu)，第一反相器ICl-1的輸入端及輸出端之間跨接有振蕩電阻R2，第一反相器ICl-1的輸入端與直流電源E負極之間連接有第一振蕩電容Cl由此構(gòu)成所述方波發(fā)生電路，本電路具有元件少，電路簡單，元器件易于采購，成本較低，此外，本實用新型他激式電弧打火機點火電路中方波發(fā)生電路啟動時，充電時間相對較長，功率開關管Vl導通時間同樣較長，因此，點火開始的瞬間功率大，易于引弧，工作可靠。
[0024]為了放大方波發(fā)生電路的輸出功率，可靠地控制功率開關管Vl的截止和導通，如圖2所示，在所述第一驅(qū)動支路中優(yōu)選還包括由開關三極管構(gòu)成的封鎖三極管V2，所述封鎖三極管V2可以為開關三極管或場效應管V3，為降低成本，封鎖三極管V2優(yōu)選開關三極管，所述封鎖三極管V2 (集電極和發(fā)射極)并聯(lián)在所述功率開關管Vl的基極和發(fā)射極上，所述方波發(fā)生電路的輸出經(jīng)過第二限流電阻R6與所述封鎖三極管V2的基極連接，控制封鎖三極管V2的截止和導通，從而控制低壓繞組LI上的電流。
[0025]由于點火電路輸出功率隨電池的電壓變化而變化，電壓高時，輸出功率過大，造成能量浪費，導致電壓下降過快；而在電壓較低時，輸出功率又過小，難以引弧點火，因此縮短了電池每次充電后的使用時間。為了克服上述缺陷，所述點火電路中優(yōu)選還設有第一恒功率控制電路，如圖3、4所示，他激式電弧打火機點火電路包括直流電源E、方波發(fā)生電路、第一驅(qū)動及升壓電路和第一放電針P1，所述第一驅(qū)動及升壓電路包括功率開關管Vl和高壓變壓器Tl，所述高壓變壓器Tl的繞組由低壓繞組LI和高壓繞組L2構(gòu)成，所述功率開關管Vl與所述高壓變壓器Tl中的低壓繞組LI串聯(lián)后連接在直流電源E兩端，功率開關管Vl采用NPN型開關三極管，所述開關三極管的集電極、發(fā)射極與低壓繞組LI串聯(lián)后連接在直流電源E兩端，基極為控制端，所述開關三極管的基極經(jīng)過第一限流電阻Rl與直流電源E正極連