專(zhuān)利名稱(chēng)：摩托車(chē)電子點(diǎn)火dc－dc供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)背景本實(shí)用新型涉及一種用于摩托車(chē)上電子式點(diǎn)火的DC-DC供電裝置。
背景技術(shù)：
目前摩托車(chē)普遍采用磁電機(jī)直接供電的無(wú)觸點(diǎn)電容放電式點(diǎn)火器，即CDI點(diǎn)火系統(tǒng)。其具有使用方便、無(wú)需調(diào)整、自動(dòng)提前進(jìn)角等方面的優(yōu)點(diǎn)。但普通CDI存在低速及高速狀態(tài)下，電容充電能量不足，導(dǎo)致點(diǎn)火能量不足。這個(gè)問(wèn)題是由CDI電路本身的特點(diǎn)和磁電機(jī)的物理特性決定的。在低速階段，轉(zhuǎn)速低，發(fā)電輸出電壓低。隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，點(diǎn)火電容端電壓UC迅速升高。在高速時(shí)，雖然點(diǎn)火電源線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)升高，但由于點(diǎn)火電源線圈的阻抗(RL＝2πfL，f為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率)也隨著增加，限制了發(fā)電機(jī)的輸出電壓。普通CDI電路原理圖及點(diǎn)火電容充電電壓UC隨磁電機(jī)轉(zhuǎn)速n變化的曲線分別如圖4及圖2所示。從圖2可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)速n＜1000r/min及n＞5000r/min時(shí)，點(diǎn)火電容充電電壓UC＜200V，顯然，其充電電壓不足，點(diǎn)火能量明顯下降，將造成低速起動(dòng)困難、高速性能下降，此時(shí)，汽油燃燒不完全，排放有害氣體，汽油機(jī)原有動(dòng)力得不到發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服以上所述CDI點(diǎn)火器在低速和高速階段點(diǎn)火能量不足的缺點(diǎn)，提供了一種DC-DC供電裝置，使其在各種速度都能夠獲得充足的點(diǎn)火能量，在低速起動(dòng)、加速性能和高速性能方面均得到良好的改善。
本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)，是采用開(kāi)關(guān)式電源，把電池直流12V電壓通過(guò)高頻逆變提升到最適合點(diǎn)火器工作的穩(wěn)定電壓。
本實(shí)用新型，包括高頻升壓電路、穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路、輸出短路檢測(cè)電路和輸出短路保護(hù)電路，高頻升壓電路將電池電壓通過(guò)高頻振蕩升壓，再經(jīng)穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路穩(wěn)壓，向電子點(diǎn)火器提供點(diǎn)火電容充電的電壓；輸出短路檢測(cè)電路的輸入端連接DC-DC供電裝置的輸出端VOUT，輸出端與輸出短路保護(hù)電路的輸入端相連，輸出短路保護(hù)電路的輸出端反饋到高頻升壓電路。
本實(shí)用新型，電路原理新穎、簡(jiǎn)單，點(diǎn)火效果好、安裝方便、安全系數(shù)高，經(jīng)裝車(chē)試驗(yàn)，起動(dòng)容易，怠速不但穩(wěn)定，而且比使用原充電線圈的轉(zhuǎn)速更低(怠速穩(wěn)而低是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要指標(biāo)，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)做功時(shí)單位時(shí)間內(nèi)消耗汽油更少)，起步有力，加速性能及爬坡能力大大超過(guò)電源充電線圈供電式CDI系統(tǒng)。由于點(diǎn)火能量充足，使汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣體燃燒更充分。不但提高了汽油的利用率，同時(shí)也提高了排放標(biāo)準(zhǔn)，符合日漸嚴(yán)格的環(huán)保要求。用于電子點(diǎn)火器之后其點(diǎn)火電容充電電壓UC與磁電機(jī)轉(zhuǎn)速n變化如圖3所示。


圖1為本實(shí)用新型方框圖(虛線框部分)。
圖2為普通CDI點(diǎn)火電容電壓uC與磁電機(jī)轉(zhuǎn)速n變化曲線圖。
圖3為本實(shí)用新型用于電子點(diǎn)火器電容電壓UC與磁電機(jī)轉(zhuǎn)速n變化曲線圖。
圖4為普通CDI電路原理圖。
圖5為本實(shí)用新型用于CDI電路原理(方框)圖。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電原理圖。
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例2的電原理圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、參照?qǐng)D1，本DC-DC供電裝置由高頻升壓電路、穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路、輸出短路檢測(cè)電路和輸出短路保護(hù)電路組成，其輸入端VCC連接蓄電池直流電源，輸出端VOUT輸出高頻直流電壓，向電子點(diǎn)火器提供點(diǎn)火電容充電的電壓，公共地線連接蓄電池負(fù)極。
圖6為實(shí)施例1的電原理圖，圖中，電阻R4、R5、R6、電容C4、二極管D5、晶體管VT2及變壓器T1構(gòu)成高頻升壓電路，將直流電壓變成高頻電壓并經(jīng)T1升壓輸出高頻電壓。本例主振器采用NPN型晶體管VT2。
電阻R1、與非門(mén)集成電路IC1和穩(wěn)壓二極管Z1組成輸出短路檢測(cè)電路，從圖5中可以看出，電子點(diǎn)火器正常工作時(shí)，可控硅對(duì)地放電，但對(duì)于DC-DC供電裝置來(lái)說(shuō)，是輸出短路。DC-DC供電裝置的輸出端接隔離電阻R1及穩(wěn)壓管Z1，通過(guò)IC1感知系統(tǒng)輸出電平的高低。如果是低電平，說(shuō)明可控硅處于導(dǎo)通狀態(tài)。則與非門(mén)集成電路IC2、IC 3在IC1的控制下產(chǎn)生時(shí)間T＝2.2R8C5的低電平，經(jīng)與非門(mén)集成電路IC4反相后，輸出高電平控制晶極管VT1導(dǎo)通，VT1飽和導(dǎo)通，晶極管VT2主振蕩器無(wú)基極電流而停振，此時(shí)無(wú)輸出。截止時(shí)間T必須大于可控硅恢復(fù)時(shí)間，讓可控硅恢復(fù)截止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)過(guò)時(shí)間T之后，IC3輸出極小寬度的正電平，經(jīng)IC4反相后，控制VT1極短時(shí)間截止，觸發(fā)主振蕩器起振。如果可控硅已恢復(fù)截止，則IC1即刻檢測(cè)到高電平。IC2-IC3進(jìn)入停振狀態(tài)，高頻電路迅速向點(diǎn)火器電容C充電，為下一個(gè)點(diǎn)火周期做好準(zhǔn)備。
與非門(mén)集成電路IC2、IC3、電容C5、電阻R7、R8和二極管D4組成輸出短路保護(hù)電路。假設(shè)電子點(diǎn)火器的故障為可控硅、或者電容器短路時(shí)，或由于本裝置與點(diǎn)火器之間的電源線破損而造成的短路，則IC1檢測(cè)出短路信號(hào)，控制IC2-IC3為多諧振蕩方式，以極小脈沖寬度去啟動(dòng)主振蕩器，如果短路沒(méi)有解除，則在暫停時(shí)間T之后又重新啟動(dòng)主振蕩，如此循環(huán)往復(fù)，致使在不正常狀態(tài)下整個(gè)電路平均電流控制在極小范圍內(nèi)，系統(tǒng)不致過(guò)熱損壞。這樣有一個(gè)好處，當(dāng)車(chē)輛電源開(kāi)啟時(shí)使用防盜報(bào)警器或其它方式，使熄火線對(duì)地強(qiáng)行短路(如圖5中K處于接通狀態(tài))時(shí)，不損壞本電路。
二極管D2、D3、電容C2、C3、電阻R2、R3、穩(wěn)壓二極管Z2和晶體管VT1構(gòu)成穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路。其電路工作原理為D2用于對(duì)點(diǎn)火器電容C充電，D3向電容C3充電。電流對(duì)D2、D3來(lái)說(shuō)不分先后，哪一路電路電位低，電流就流向那一邊。最終C2、C3電壓相等。C3的電壓通過(guò)R2、R3分壓，當(dāng)分壓值超過(guò)穩(wěn)壓管Z2時(shí)，電流經(jīng)Z2流向VT1基極，VT1飽和導(dǎo)通，VT2截止，電壓得以恒定。本電路的特點(diǎn)在于穩(wěn)壓系統(tǒng)跟點(diǎn)火器充電部分分開(kāi)，大家知道，電感對(duì)高頻電流有阻抗作用。從圖5看出，為點(diǎn)火器中的電容充電，電流須流經(jīng)電容器C，高壓包初級(jí)、對(duì)地形成回路。由于高壓包是電感元件，勢(shì)必產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，這樣經(jīng)常使穩(wěn)壓系統(tǒng)錯(cuò)誤動(dòng)作。造成電容器充電不足，點(diǎn)火能量偏低，本電路使用二極管D1、D2把充電、穩(wěn)壓部分分開(kāi)，以及增加小容量C2作為濾波作用，有效的消除了由于電感產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)對(duì)電路的影響。
實(shí)施例2、本例DC-DC供電裝置也由高頻升壓電路、穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路、輸出短路檢測(cè)電路和輸出短路保護(hù)電路組成，其輸入端VCC連接蓄電池直流電源，輸出端VOUT輸出高頻直流電壓，向電子點(diǎn)火器提供點(diǎn)火電容充電的電壓，公共地線連接蓄電池負(fù)極。
圖7為實(shí)施例2的電原理圖，圖中，電阻R4、R5、R6、電容C4、二極管D5、晶體管VT3、VT4及變壓器T1構(gòu)成高頻升壓電路，將直流電壓變成高頻電壓并經(jīng)T1升壓輸出高頻電壓。本例主振器采用PNP型晶體管VT4，VY3為反相器。
其余電路與實(shí)施例1對(duì)應(yīng)相同或相似，工作原理相同，不重復(fù)。
權(quán)利要求1.一種摩托車(chē)電子點(diǎn)火DC-DC供電裝置，其特征為包括高頻升壓電路、穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路、輸出短路檢測(cè)電路和輸出短路保護(hù)電路，高頻升壓電路將電池直流電壓通過(guò)高頻振蕩升壓，再經(jīng)穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路穩(wěn)壓，向電子點(diǎn)火器提供點(diǎn)火電容充電的電壓；輸出短路檢測(cè)電路的輸入端連接DC-DC供電裝置的輸出端VOUT，輸出端與輸出短路保護(hù)電路的輸入端相連，輸出短路保護(hù)電路和穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路的輸出端連接高頻升壓電路的輸入控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC供電裝置，其特征為所述輸出短路檢測(cè)電路由電阻R1、與非門(mén)集成電路IC1和穩(wěn)壓二極管Z1組成，R1的一端連接DC-DC供電裝置的輸出端VOUT，另一端與IC1的輸入端相連，IC1的輸出端與輸出短路保護(hù)電路的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC供電裝置，其特征為所述輸出短路保護(hù)電路由與非門(mén)集成電路IC2、IC3、電容C5、電阻R7、R8、及二極管D4組成，IC3的一個(gè)輸入端作為輸出短路保護(hù)電路的輸入端，IC3的輸出端為輸出短路保護(hù)電路的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC供電裝置，其特征為所述穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路包括二極管D2、D3、電容C2、C3、電阻R2、R3和穩(wěn)壓二極管Z2，D2、C2和D3、C3分別并聯(lián)后串聯(lián)，接于變壓器T1的一組輸出繞組上，DC-DC供電裝置的輸出端為D2的負(fù)極，R2和R3串聯(lián)之后并接在C3的兩端，Z2接于R2和R3的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)及VT1的基極之間。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于摩托車(chē)上電子式點(diǎn)火的DC－DC供電裝置。由高頻升壓電路、穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路、輸出短路檢測(cè)電路和輸出短路保護(hù)電路構(gòu)成，高頻升壓電路將電池直流電壓通過(guò)高頻振蕩升壓，再經(jīng)穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路穩(wěn)壓，向電子點(diǎn)火器提供點(diǎn)火電容充電的電壓；輸出短路檢測(cè)電路的輸入端連接DC－DC供電裝置的輸出端VOUT，輸出端與輸出短路保護(hù)電路的輸入端相連，輸出短路保護(hù)電路和穩(wěn)壓及電感效應(yīng)消除電路的輸出端連接高頻升壓電路的輸入控制端。具有結(jié)構(gòu)新穎、簡(jiǎn)單，點(diǎn)火效果好、安裝方便、安全系數(shù)高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M3/24GK2624516SQ03246819
公開(kāi)日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2003年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月27日
發(fā)明者沈樹(shù)雄 申請(qǐng)人:沈樹(shù)雄