专利名称：带偏置线圈的汽油发动机晶体管点火器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通用汽油发动机点火器，特别是涉及一种电感储能式通用汽油发动机电子点火器。
背景技术：
如今市场上销售的通用汽油发动机点火器大多采用电感储能式晶体管点火器。授权公告日为2003年5月28日、公告号为CN2553131Y的中国实用新型专利说明书公开了名称为“汽油发动机一体化点火器”的技术方案，该技术方案包括点火角度控制电路F1、三管级联放大电路F2、定子原线圈L1、定子副线圈L2、点火器外壳和发动机火花塞等构造特征，具有较低的汽油发动机点火器最低发火转速和不使用达林顿晶体三极管的有益的效果。该点火器工作时，装有磁钢的转子相对定子线圈L1、L2转动，在定子原线圈L1上感应的电动势便向F1和F2中的晶体三极管提供能源，其中包括使F2导通的驱动电流和使F2截止的F1的工作电流。由于F2截止时L1中的电流不能减到最小，形成能量浪费，致使L2输出的点火脉冲能量不足，为了确保点火器的正常工作，常常需要L1、L2绕制更多的匝数和增大L1线径的方法来补偿所浪费的能量，由此增加了铜线的用量，增加了生产成本。
发明内容
针对现有技术中所存在的缺陷或不足，本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种满足点火脉冲能量需求、有较低发动机点火器发火转速和较低生产成本的汽油发动机晶体管点火器。
本实用新型所采用的技术方案是一种带偏置线圈的汽油发动机晶体管点火器，包括点火角度控制电路F1、功率放大电路F2、定子原线圈L1、定子副线圈L2，其特征在于该点火器还包括在定子铁芯上设置的偏置线圈L3和偏置控制电路F3；所述F1主要由两只NPN型晶体管Q4、Q5，电阻R2、R3、R4和电容C1组成，其中R2的一端与Q5的基极和C1的一端连接，R3和R4的一端与Q4的基极连接，C1的另一端和R4的另一端与Q4和Q5的发射极连接，其接点为F1的公共端b1，R2的另一端与R3的另一端连接，其接点为F1的电源端a1，Q4的集电极与Q5的集电极连接，其接点为F1的输出端e1；所述F2主要由两只NPN型晶体管Q1、Q3和一只PNP型晶体管Q2组成，其中Q1的集电极与Q2的基极连接，Q2的集电极与Q3的基极连接，Q1的发射极与Q3的发射极连接，其接点为F2的公共端b2，Q2的发射极与Q3的集电极连接，其接点为F2的电源端a2，Q1的基极为F2的输入端e2；所述L3是与所述L1和L2有同一定子铁芯的偏置线圈；所述F3为电阻R1；R1的一端与L3的4端连接，其另一端与F1的e1端和F2的e2端连接；F1的a1端与L1的1端或者与L3的4端连接，F2的a2端与L1的1端连接；L1的2端与L3的3端、F2的b2端和F1的b1端连接。
一种带偏置线圈的汽油发动机晶体管点火器，包括点火角度控制电路F1、功率放大电路F2、定子原线圈L1、定子副线圈L2，其特征在于该点火器还包括在定子铁芯上设置的偏置线圈L3和偏置控制电路F3；所述F1主要由两只NPN型晶体管Q4、Q5，电阻R2、R3、R4和电容C1组成，其中Q5的基极与R2的一端连接，其接点为F1的输入端d1，Q5的发射极与C1的一端连接，Q5的集电极与R3、R4的一端和Q4的基极连接，Q4的集电极为F1的输出端e1，Q4的发射极与R2、R4和C1的另一端连接，其接点为F1的公共端b1，R3的另一端为F1的电源端a1；所述F2主要由两只NPN型晶体管Q1、Q3和一只PNP型晶体管Q2组成，其中Q1的集电极与Q2的基极连接，Q2的集电极与Q3的基极连接，Q1的发射极与Q3的发射极连接，其接点为F2的公共端b2，Q2的发射极与Q3的集电极连接，其接点为F2的电源端a2，Q1的基极为F2的输入端e2；所述L3是与所述L1和L2有同一定子铁芯的偏置线圈；所述F3为电阻R1；R1的一端与L3的4端连接，其另一端与F1的e1端和F2的e2端连接；F2的b2端与F1的d1端连接；F1的a1端与L1的1端或者与L3的4端连接，F2的a2端与L1的1端连接；L1的2端与L3的3端和F1的b1端连接。
所述F2还含有连接在所述Q1的集电极和所述Q2的基极之间的二极管D1，该D1的正端与Q2的基极连接。
由于本实用新型增加了偏置线圈L3和偏置控制电路F3，当汽油发动机带磁钢的转子相对定子转动后，功率放大电路F2便在点火角度控制电路F1的控制下由饱和导通变为关断，此时定子原线圈L1向F1所提供的电流很小或近于零，这就使得L1上的电流变化率可以更大，L1上的能量得到最大程度地利用，在保证较低的发动机点火器发火转速和充足的点火脉冲能量的情况下，L1的匝数可以减少，同时L2的匝数也可以减少，相对于L1和L2的匝数的减少所带来的成本降低远多于增加L3所带来的成本增加，因此在确保点火器的原性能不会降低的条件下，使总的生产成本明显下降，与现有技术相比，本实用新型取得了有益的效果。
图1是本实用新型第一实施方式的电路构造简图；
图2是图1的具体电路构造图；图3是本实用新型第二实施方式的电路构造简图；图4是本实用新型第三实施方式的电路构造简图；图5是图4中F1的具体电路构造图；图6是图1至图5中F2的另一种具体电路构造图。
具体实施方式
本实用新型有三种优选的实施方式第一实施方式如图1的电路构造简图所示，本实用新型所述的点火器主要由点火角度控制电路F1、功率放大电路F2、偏置控制电路F3、定子原线圈L1、定子副线圈L2、在定子铁芯上设置的偏置线圈L3构成，另外，该点火器还包括使点火器一体化的点火器外壳(图中未示出)；其中F1具有电源端a1、公共端b1和输出端e1，F2具有电源端a2、公共端b2和输入端e2，L1具有1端和2端，L3具有3端和4端，所述1端和4端是带圆点标记的线圈同名端；L1的1端与F1的a1端和F2的a2端相连，L1的2端与L3的3端、F1的b1端和F2的b2端相连，L3的4端经F3后与F1的e1端和F2的e2端相连，L2上感应的高压脉冲供汽油发动机火花塞使汽油发动机工作。
图2具体地画出了F1、F2的电路构造，包括所用元器件及其连接关系，在该图中，F3采用电阻R1；当汽油发动机的转子转动时，转子上的磁钢对定子线圈L1、L2和L3作相对运动，L1、L3便感应出电动势V1、V3，在V1的正半周，由于L1和L3同相，V3的电压也为正，V3经R1给功率放大电路F2中的晶体管Q1、Q2、Q3提供偏置，使Q1、Q2、Q3饱和导通，L1上的电流逐渐增大到数安培，此时V1对R2、C1、R3、R4所提供的电流约为L1总电流的千分之一；当L1上的电压V1经R2给C1充电到Q5的导通电压或者V1经R3、R4分压使R4上的电压达到Q4的导通电压时，Q4或Q5导通，Q1的基极电流减小，进而使流过Q1、Q2、Q3的总电流减少，因此L1上流过的电流也随之减小，L1上的电压V1增大，最终使得Q4和Q5饱和导电和Q1、Q2、Q3截止，上述过程使L1上的电流在很短的时间内从数安培减小到其千分之一左右，此电流的突变使L1上感应出数百伏电压，进而使L2上感应出数万伏电压，供发动机火花塞点燃气缸中的混合气体，推动发动机做功。
由于F2的驱动电流来自L3，因此L1中的电流在F2截止时可以减小得更多，其变化率更大，L1的能量利用率更高，为达到同样的输出电压而绕制的L1、L2的匝数可以减少；虽然增加了一个小电流的线圈L3，但因为L1的电流大，线径粗，L2的匝数是L1的数十倍，且L2所使用的材料成本远高于L3所使用的材料成本，所以本实用新型由于L1、L2绕制成本的减小所带来的经济效益是非常可观的。
在图2中，所述F3可采用二极管或者二极管与电阻串联来代替R1，此时该二极管的正端与L3的4端相连；这种代替可防止L3上所感应的负电压脉冲对电路工作的不良影响。
在图2中，Q2的基极和发射极之间可接一电阻，也可在电路的适当位置增加去耦电路。
第二实施方式如图3所示，与图1和图2相比，图3的不同点在于，F1的电源端a1不与L1的1端连接而是与L3的4端连接；所属领域的技术人员在参照以上对第一实施方式的描述之后，会很容易地实施本实用新型图3所示的技术方案。由于图3中F1的全部工作电流由L3提供，因此L1中的电流变化率可以更大些，其预期经济效益会更好些。图3中的F1、F2和F3的具体电路图与第一实施方式相同。
第三实施方式如图4和图5所示，其中F1的电路构造不同于图2所示的F1的电路构造，并且F1中R2与Q5的基极的连接点作为F1的输入端d1，该d1端与F2的公共端b2连接；同样，所属领域的技术人员在参照以上对第一和第二实施方式的描述之后，会很容易地实施本实用新型图4和图5所示的技术方案。这里应当理解，当流过F2的电流达到规定值时，F1中的Q5、Q4饱和导电，F1输出低电平，使F2截止，并且F1的a1端也可与L3的4端连接。图4和图5中的F2和F3的具体电路图与第一实施方式相同。
在上述各实施方式中，所述F2可以采用图6所示的电路构造，与图2所示F2相比，其中增加了一只二极管D1，在这里，Q1的集电极与二极管D1的负端连接，D1的正端与Q2的基极连接；采用图6所示电路，可提高F2对L1上所感应的负电压脉冲的耐压能力。
在上述各实施方式中，还可以用相应的达林顿晶体管或者相应的场效应晶体管，或者由多个晶体管组成的其他功率放大电路来代替本实用新型由Q1、Q2、Q3所构成的功率放大电路F2。
通过以上三种具体实施方式
的描述，所属领域的技术人员可以进一步理解本实用新型的总的发明构思，可以预见，任何在本实用新型公开的基础上所作的等同性变换或技术特征的等同代替，都将落入本实用新型权利要求的保护范围。
权利要求1.一种带偏置线圈的汽油发动机晶体管点火器，包括点火角度控制电路F1、功率放大电路F2、定子原线圈L1、定子副线圈L2，其特征在于该点火器还包括在定子铁芯上设置的偏置线圈L3和偏置控制电路F3；所述F1主要由两只NPN型晶体管Q4、Q5，电阻R2、R3、R4和电容C1组成，其中R2的一端与Q5的基极和C1的一端连接，R3和R4的一端与Q4的基极连接，C1的另一端和R4的另一端与Q4和Q5的发射极连接，其接点为F1的公共端b1，R2的另一端与R3的另一端连接，其接点为F1的电源端a1，Q4的集电极与Q5的集电极连接，其接点为F1的输出端e1；所述F2主要由两只NPN型晶体管Q1、Q3和一只PNP型晶体管Q2组成，其中Q1的集电极与Q2的基极连接，Q2的集电极与Q3的基极连接，Q1的发射极与Q3的发射极连接，其接点为F2的公共端b2，Q2的发射极与Q3的集电极连接，其接点为F2的电源端a2，Q1的基极为F2的输入端e2；所述L3是与所述L1和L2有同一定子铁芯的偏置线圈；所述F3为电阻R1；R1的一端与L3的4端连接，其另一端与F1的e1端和F2的e2端连接；F1的a1端与L1的1端或者与L3的4端连接，F2的a2端与L1的1端连接；L1的2端与L3的3端、F2的b2端和F1的b1端连接。
2.根据权利要求1所述的一种带偏置线圈的汽油发动机晶体管点火器，其特征在于所述F2还含有连接在所述Q1的集电极和所述Q2的基极之间的二极管D1，该D1的正端与Q2的基极连接。
3.一种带偏置线圈的汽油发动机晶体管点火器，包括点火角度控制电路F1、功率放大电路F2、定子原线圈L1、定子副线圈L2，其特征在于该点火器还包括在定子铁芯上设置的偏置线圈L3和偏置控制电路F3；所述F1主要由两只NPN型晶体管Q4、Q5，电阻R2、R3、R4和电容C1组成，其中Q5的基极与R2的一端连接，其接点为F1的输入端d1，Q5的发射极与C1的一端连接，Q5的集电极与R3、R4的一端和Q4的基极连接，Q4的集电极为F1的输出端e1，Q4的发射极与R2、R4和C1的另一端连接，其接点为F1的公共端b1，R3的另一端为F1的电源端a1；所述F2主要由两只NPN型晶体管Q1、Q3和一只PNP型晶体管Q2组成，其中Q1的集电极与Q2的基极连接，Q2的集电极与Q3的基极连接，Q1的发射极与Q3的发射极连接，其接点为F2的公共端b2，Q2的发射极与Q3的集电极连接，其接点为F2的电源端a2，Q1的基极为F2的输入端e2；所述L3是与所述L1和L2有同一定子铁芯的偏置线圈；所述F3为电阻R1；R1的一端与L3的4端连接，其另一端与F1的e1端和F2的e2端连接；F2的b2端与F1的d1端连接；F1的a1端与L1的1端或者与L3的4端连接，F2的a2端与L1的1端连接；L1的2端与L3的3端和F1的b1端连接。
4.根据权利要求3所述的一种带偏置线圈的汽油发动机晶体管点火器，其特征在于所述F2还含有连接在所述Q1的集电极和所述Q2的基极之间的二极管D1，该D1的正端与Q2的基极连接。
专利摘要带偏置线圈的汽油发动机晶体管点火器，涉及通用汽油发动机点火器，特别是涉及一种电感储能式通用汽油发动机电子点火器。现在市场上销售的汽油发动机一体化点火器包括定子原副线圈L1、L2，由于这种点火器工作时，通过L1的电流变化率不能最大化，由此增加了L1、L2的匝数，为了降低生产成本，本实用新型在原定子铁芯上增加了偏置线圈L3，由L3感应的电压经偏置控制电路F3向F1和F2提供驱动电流，在满足L2输出的点火脉冲能量需求和有较低的发动机点火器发火转速的条件下，可大大降低发动机点火器的综合生产成本。
文档编号F02P3/02GK2929230SQ20062011525
公开日2007年8月1日 申请日期2006年5月12日 优先权日2006年5月12日
发明者龚治俊 申请人:重庆瑜欣平瑞电子有限公司