一种两级它激式控制的定频电子式点火电路的制作方法

本发明属于航空、航天发动机点火领域，具体涉及一种两级它激式控制的定频电子式点火电路。

背景技术：

1、目前，国内航空发动机电点火装置大多采用自激式晶体管控制点火电路与一级它激式晶体管控制点火电路两种方式。

2、自激式晶体管控制点火电路是通过对逆变升压变压器初级绕组加中心抽头引出反馈绕组，在电路工作时通过变压器初级绕组在反馈绕组中产生感应电动势生成振荡信号对晶体管进行开通和关断控制，经变压器次级升压再经过整流实现高压脉冲输出，其电路结构形式简单，点火电路所需电子元器件数量少，因其电路中控制电路、反馈电路少，对点火电路中元器件性能、耐用度、可靠性要求高，整体电路可靠性较低、工作寿命短，常用于范围为(24～30)vdc的工作电压条件下，且在其输入电压范围较大时，输出点火频率与输入功率变化很大，尤其是在输入电压较低时，火花频率过低达不到发动机启动的设计要求，影响发动机启动。

3、一级它激式晶体管控制点火电路通过使用时基电路给晶体管提供固定或可变占空比的pwm控制信号，经升压逆变电路将低压直流电转变为高压交流电，再经整流输出高压脉冲电，与自激式晶体管控制点火电路相比较，其控制晶体管开关的信号由时基电路提供，减少变压器初级绕组中的反馈绕组，提高了电路中所使用的变压器与晶体管的可靠性与使用寿命，但其电路所能工作的输入电压范围依然较窄，常用于输入电压范围为(18～30)vdc，且其在输入电压动态范围较大时，输出点火频率差别较大，在低压输入时，点火频率下降较为严重，对发动机启动点火影响较大。

技术实现思路

1、
技术实现要素：
提供一种两级它激式控制的定频电子式点火电路，以在不同的、动态范围变化较大的输入电压下，提供稳定输出放电频率，并使得电路在不同的输入电压下，点火装置输入电压功率保持稳定。

2、技术方案：

3、一种两级它激式控制的定频电子式点火电路，包括：滤波电路、稳压电路、逆变升压电路、整流储能电路、高压放电电路、控制电路，控制电路包括一级时基电路、二级时基电路、d触发器、或门、电流采样电路、电压采样电路，其中，直流输入作为滤波电路的输入，滤波电路的两个输出分别与逆变升压电路的第一输入端以及稳压电路的输入端连接；稳压电路的输出与控制电路的第一输入端连接；控制电路的输出与逆变升压电路的第二输入端连接；逆变升压电路的两个输出端分别与整流储能电路的输入端以及控制电路的第二输入端连接；整流储能电路的输出端与高压放电电路的输入端连接；高压放电电路的两个输出分别与点火电嘴以及控制电路的第三输入端连接。

4、进一步地，稳压电路包括稳压芯片u1、滤波电容c1～c4组成，其中，稳压芯片u1输入端与滤波电容c1以及滤波电容c2的一端连接，稳压芯片u1输出端与滤波电容c3以及滤波电容c4的一端连接，滤波电容c1～c4的另一端接地。

5、进一步地，时基电路芯片u2、电阻r2～r4、电容c9～c11组成一级时基电路，时基电路芯片u3、电阻r5～r7、电容c12～c14组成二级时基电路，d触发器包括触发器u4b、触发器u4a，其中，

6、时基电路芯片u2的电源引脚串联电容c5后接地，时基电路芯片u2的复位引脚串联电阻r2之后与电源引脚连接，时基电路芯片u2的复位引脚串接电容c9之后接地；时基电路芯片u2的放电引脚串联电阻r3之后与电源引脚连接，时基电路芯片u2的放电引脚依次串联电阻r4和电容c10之后接地，时基电路芯片u2的临界引脚和触发引脚均与串联电阻r4和电容c10的连接点连接，时基电路芯片u2的控制引脚串接电容c11之后接地；时基电路芯片u2的地引脚接地，时基电路芯片u2的输出引脚与触发器u4b的时钟位连接；

7、时基电路芯片u3的电源引脚串联电容c6后接地，时基电路芯片u3的复位引脚串联电阻r5之后与电源引脚连接，时基电路芯片u3的复位引脚串接电容c12之后接地；时基电路芯片u3的放电引脚串联电阻r6之后与电源引脚连接，时基电路芯片u3的放电引脚依次串联电阻r7和电容c13之后接地，时基电路芯片u3的临界引脚和触发引脚均与串联电阻r7和电容c13的连接点连接，时基电路芯片u3的控制引脚串接电容c14之后接地；时基电路芯片u3的地引脚接地；时基电路芯片u3的输出引脚与触发器u4a的时钟位连接；

8、触发器u4a的数据位串联电阻r8之后与稳压芯片u1的输出端、时基电路芯片u2的电源引脚、时基电路芯片u3的电源引脚连接；触发器u4a的置位端接地，触发器u4a的输出负端与或门u6b的一个输入端连接；触发器u4b的复位端与或门u6b的输出端连接。

9、进一步地，电流采样电路包括：电压比较器u5b、电位器rp1、电阻r12～r16、电容c16，其中，

10、电压比较器u5b的正输入端与电阻r15的一端、电容c16的一端连接；

11、电压比较器u5b的负输入端与电阻r13的一端、电阻r14的一端连接；

12、电阻r13的另一端与电容c16的另一端连接；

13、电阻r14的另一端串联电位器rp1之后与电阻r12的一端连接，

14、电阻r12的另一端与电压比较器u5b的输出端连接；

15、电阻r12的一端与时基电路芯片u3的电源引脚连接；

16、电压比较器u5b的输出端与或门u6b的另一输入端连接。

17、进一步地，电压采样电路包括电压比较器u5a、电阻r9～r11、电阻r25～r28、包括电容c20～c21、二极管d8～d10，其中，

18、电压比较器u5a的负输入端与电阻r10一端、电阻r11一端连接；电阻r10另一端与电压比较器u5a的输出端连接；

19、电阻r11另一端与二极管d10一端、电阻r28一端、电容c21一端、电容c20一端、二极管d8一端、电阻r25一端连接；

20、二极管d10另一端、电阻r28另一端、电容c21另一端与电阻r27一端连接；

21、电阻r27另一端与电容c20另一端、电阻r26一端连接；

22、二极管d8一端与二极管d9另一端、电阻r25另一端连接；

23、二极管d8另一端与电阻r26另一端连接。

24、进一步地，逆变升压电路包括逆变升压变压器t1、二极管d2～d4，开关管q1～q4，电阻r16～r20、电容c17，

25、其中，电阻r18一端与触发器u4b的输出负端连接；

26、电阻r18另一端与开关管q1的基极连接；

27、开关管q1的集电极与开关管q2的基极、电阻r20的一端连接；

28、开关管q1的发射极与开关管q3的基极连接；

29、开关管q2的集电极与电阻r18的另一端、二极管d2的负极连接；

30、开关管q2的发射极与电阻r19串联后与开关管q3的集电极、二极管d5的负极、电阻r17的一端、开关管q4的栅极连接；

31、开关管q3的发射极与二极管d5的正极、电阻r17的另一端、电阻r16的一端、电容c17的一端连接；

32、电阻r16的另一端与开关管q4的源极连接；

33、二极管d2的负极与二极管d3反向串联与二极管d4同向串联后与开关管q4的漏极连接；

34、电容c17的另一端与二极管d2的负极连接；

35、逆变升压变压器t1的两输入端分别与二极管d2的负极、二极管d4的负极连接。

36、进一步地，整流储能电路包括二极管d6～d7，储能电容c18～c19，其中，

37、逆变升压变压器t1的一个输出端与储能电容c18的一端、储能电容c19的一端连接，

38、逆变升压变压器t1的另一输出端与二极管d6的正极、二极管d7的正极连接；

39、二极管d6的负极与储能电容c18的另一端连接；

40、二极管d7的正极与储能电容c19的另一端连接。

41、进一步地，高压放电电路包括放电管v1、输出电感l1、l2、电阻r21～r24，其中，

42、放电管v1一端与逆变升压变压器t1的一个输出端连接；

43、放电管v1另一端与电阻r25另一端连接；

44、电阻r21一端与二极管d7的负极、电感l1一端连接；

45、电阻r21另一端与电阻r22串联后与电阻r25一端连接；

46、电阻r23一端与二极管d6的负极、电感l2一端连接；

47、电阻r23另一端与电阻r24串联后与电阻r25一端连接；

48、电感l1另一端、电感l2另一端分别作为两个输出正端。

49、有益效果：

50、本发明已用于新研某型号点火系统中使用，目前该点火电路已随点火系统通过功能性能试验、环境试验、寿命试验等性能鉴定试验验证，该点火电路达到全输入电压条件下火花频率公差值1hz的性能，使用效果良好。