晶闸管-晶体管发电机上的高压转换器。方案、说明

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无线电电子与电气工程百科全书 / 电压转换器、整流器、逆变器

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在日常生活和生产中，高压转换器经常用于电离器、用于非接触式引弧的焊接振荡器以及汽车点火系统等。

我们提供基于晶闸管晶体管发电机的高压转换器，其负载是 B116 或 B117 类型的汽车点火线圈。

该方案如图1所示。

晶闸管-晶体管发电机上的高压转换器

该装置的不同之处在于，主振荡器的输出端（晶体管VT2的发射极）连接有一个两级放大器，其输出晶体管（VT4）为汽车点火线圈的初级绕组供电。

高压变换电路中引入保护元件：阻断二极管VD4、限流电阻R12和保护稳压二极管VD3。它们保护控制电路和主振荡器免受反向电压脉冲的影响，VD6 二极管用于保护输出晶体管 VT4。

该装置的操作可以表示为经典类型的非接触式点火装置，即没有开关晶闸管VS1，并且作为开关晶闸管上的多脉冲高压源。

根据第一变型的装置的工作方式如下。

当电源接通时，阻断晶体管VT1由于电阻R1的作用而基极处于低电压电平而打开，转换器关闭。当正电压施加到控制输入（例如来自曲轴转角传感器）时，晶体管VT1闭合并使转换器能够工作。 VT2 基极的正偏压使晶体管打开，进而导致晶体管 VT3 打开。该晶体管由于发射极上的正电压，打开功率晶体管开关VT4，从而根据电路将点火线圈初级绕组的下部输出闭合至地。

增加线圈中的电流并将能量存储在其磁场中的过程开始。

点火瞬间过程结束后，断路器触点断开电源电路或施加到VT1基极的控制电压消失。晶体管VT1打开，阻止转换器的运行。从而切断通过点火线圈绕组的电流。此时，磁场消失，线圈绕组中感应出电压。

该方法的缺点是，特别是在低发动机转速时，由于断路器触点的开关频率降低，所以点火线圈中的能量积累时间增加。输出晶体管发出的能量不必要地用于加热线圈和晶体管本身。

在这种情况下，提供给蜡烛的单个高压脉冲可能无法提供可靠的点燃。

让我们考虑第二种选择。当正电压加到晶体管VT1的基极时，它截止。 VT2基极加正电压使其导通，分别使VT3、VT4导通，同时VT2发射极加正电压经R7、R4使晶闸管VS1导通。开通时，VS1 将 VT1 基极分流至本体，然后关闭，结果 VS1 关闭，VT1 基极上再次出现正偏压。然后重复该循环，直到基于VT1的正脉冲消失。

随着发动机转速的增加，在控制输入的开关频率与转换器主振荡器的频率一致的情况下，点火系统从多脉冲模式切换到单脉冲模式。通过选择电容C5和电阻R11或与晶体管VT4并联电容滤波器和稳压二极管来校正装置的输出电压范围。

在测试过程中，使用该类型的点火线圈检查电路的性能。 B117型自耦变压器不带保护元件VD3、VD4、VD6、R12和电容器C3。蜡烛火花的最大击穿距离达到40毫米（对于点火系统来说15毫米就足够了）。

图 2 中的图表显示了使用光耦合器 VU1、PC817 f 对转换器输出级的控制。锋利的。

晶闸管-晶体管发电机上的高压转换器

光耦LED连接到主振荡晶体管VT2的集电极电路，光耦光电晶体管开关VT3晶体管。

图 1 和图 2 中的设备还可以与其他负载一起工作，例如调节直流电机的速度。

图 3 显示了用于开关功率高达 100 W 聚光灯的装置。灯闪烁频率由电容器 C1 和 C3 设置，并由微调电阻器 R5 选择。

晶闸管-晶体管发电机上的高压转换器

为了平滑地调节灯的白炽度或直流电机的速度，需要减小电容器C1和C3的电容量。在某些情况下，可能不安装电容器。然后获得灯的最大开关频率，肉眼无法察觉。

作者：A.阿列克谢耶夫、V.阿列克谢耶夫、彼尔姆

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