高壓脈沖電子點火器的能量設計與檢測

杭州金宇電子有限公司 馬功琪

高壓脈沖電子點火器的能量設計與檢測

杭州金宇電子有限公司 馬功琪

高壓脈沖電子點火器應用范圍非常廣泛，因其起點火引燃的作用，對于輸出點火能量要求較高。本文通過對高壓脈沖電子點火器的原理分析，談談能量設計與檢測方法。

高壓脈沖電子點火器；能量設計；檢測方法

能量是物質運動的量化轉換，是度量物質運動的一種物理量。在物理學中，能量是一個間接觀察到的物理量。它往往被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。能量在物理中的符號一般是E，其國際單位是焦耳J，除焦爾外常用的還有千瓦小時kWh和卡cal，英文名稱：energy。

在電子工程中，燃氣灶、燃氣熱水器、燃氣烤箱、煤油取暖器、汽車發動機、軍工等設備，廣泛使用高壓脈沖電子點火器。其原理是通過電能產生火花，點著油、氣體轉換成熱、動能。在不同燃氣、油氣介質，高壓脈沖電子點火器的點火能量設計要求都是不同的。如果能量設計不當，會引起因燃氣不點燃，泄漏的易燃油氣會發生爆燃、中毒等安全事故，因此高壓脈沖電子點火器能量參數設計至關重要。

我們以燃氣具高壓脈沖電子點火器為例，分析一下高壓脈沖電子點火器的原理，能量設計與檢測方法。

一、點火器原理與能量設計分析

圖1是電路原理圖。

在圖1中，T1的3腳接DC+1.5V，T1、R1、Q1構成振蕩回路，T1的4腳通過D1整流后，D2、C1、T2構成脈沖充放電回路，通過回路對T2充放電，點火線圈T2升壓，次級輸出脈沖高壓接入放電針產生脈沖火花。高壓脈沖電子點火器輸出的能量E，其計算公式如下：

由上式公式可以求得E的值，而實際應用中，通過改變T1的匝數，可以改變放電頻率f，通過調整設計C1、D2、T2的參數，可以改變E值。我們通過大量試驗與并通過對各種氣源在不同地區、不同季節的使用反饋，我們設定燃氣灶具點火器的放電電流i0-p應大于250mA，E應大于1.0毫焦耳，f設定3HZ以上，在燃氣熱水器點火器，f值應為8HZ以上，提高放電頻率，杜絕因為點火能量不足，在體積是一定的燃氣熱水器燃燒室中，燃氣不點燃而發生爆燃。

二、檢測方法

我們在圖1的T2次級AB接放電針。C3為20PF高壓電容器。B1高壓電壓探頭，B2電流探頭，OSC是數字示波器。

由圖2測試得的電壓v與電流i波形：

根據能量的計算公式，E=U*i*T，

圖3中單個脈沖的電壓電流波形是不規則的波形，在T時間內，E也就是U*i對T的積分，公式轉換為：

在T時間內，我們通過數字示波器數據采集2500個時間點位，根據每一個時間點位生成的U和i數據，代入上面的積分公式，通過專用計算軟件程序，便可以求單個脈沖的能量了，因此，在每一秒鐘高壓脈沖點火器的能量=E*f，這樣，可計算出高壓脈沖點火器的放電能量了。

圖1 電路原理圖

圖2

圖3

[1]王東宏.提高車用點火器點火能量的電路設計與分析[J].電子技術應用,1997,07.

[2]孫躍.電脈沖點火器設計方法[J].家用電器科技,1998,02.

[3]家用燃氣用具脈沖點火控制器通用技術要求[S].高壓脈沖電子點火器的能量設計與檢測,GB/T 2365-98.