高压脉冲电子点火器的能量设计与检测

杭州金宇电子有限公司 马功琪

高压脉冲电子点火器的能量设计与检测

杭州金宇电子有限公司 马功琪

高压脉冲电子点火器应用范围非常广泛，因其起点火引燃的作用，对于输出点火能量要求较高。本文通过对高压脉冲电子点火器的原理分析，谈谈能量设计与检测方法。

高压脉冲电子点火器；能量设计；检测方法

能量是物质运动的量化转换，是度量物质运动的一种物理量。在物理学中，能量是一个间接观察到的物理量。它往往被视为某一个物理系统对其他的物理系统做功的能力。能量在物理中的符号一般是E，其国际单位是焦耳J，除焦尔外常用的还有千瓦小时kWh和卡cal，英文名称：energy。

在电子工程中，燃气灶、燃气热水器、燃气烤箱、煤油取暖器、汽车发动机、军工等设备，广泛使用高压脉冲电子点火器。其原理是通过电能产生火花，点着油、气体转换成热、动能。在不同燃气、油气介质，高压脉冲电子点火器的点火能量设计要求都是不同的。如果能量设计不当，会引起因燃气不点燃，泄漏的易燃油气会发生爆燃、中毒等安全事故，因此高压脉冲电子点火器能量参数设计至关重要。

我们以燃气具高压脉冲电子点火器为例，分析一下高压脉冲电子点火器的原理，能量设计与检测方法。

一、点火器原理与能量设计分析

图1是电路原理图。

在图1中，T1的3脚接DC+1.5V，T1、R1、Q1构成振荡回路，T1的4脚通过D1整流后，D2、C1、T2构成脉冲充放电回路，通过回路对T2充放电，点火线圈T2升压，次级输出脉冲高压接入放电针产生脉冲火花。高压脉冲电子点火器输出的能量E，其计算公式如下：

由上式公式可以求得E的值，而实际应用中，通过改变T1的匝数，可以改变放电频率f，通过调整设计C1、D2、T2的参数，可以改变E值。我们通过大量试验与并通过对各种气源在不同地区、不同季节的使用反馈，我们设定燃气灶具点火器的放电电流i0-p应大于250mA，E应大于1.0毫焦耳，f设定3HZ以上，在燃气热水器点火器，f值应为8HZ以上，提高放电频率，杜绝因为点火能量不足，在体积是一定的燃气热水器燃烧室中，燃气不点燃而发生爆燃。

二、检测方法

我们在图1的T2次级AB接放电针。C3为20PF高压电容器。B1高压电压探头，B2电流探头，OSC是数字示波器。

由图2测试得的电压v与电流i波形：

根据能量的计算公式，E=U*i*T，

图3中单个脉冲的电压电流波形是不规则的波形，在T时间内，E也就是U*i对T的积分，公式转换为：

在T时间内，我们通过数字示波器数据采集2500个时间点位，根据每一个时间点位生成的U和i数据，代入上面的积分公式，通过专用计算软件程序，便可以求单个脉冲的能量了，因此，在每一秒钟高压脉冲点火器的能量=E*f，这样，可计算出高压脉冲点火器的放电能量了。

图1 电路原理图

图2

图3

[1]王东宏.提高车用点火器点火能量的电路设计与分析[J].电子技术应用,1997,07.

[2]孙跃.电脉冲点火器设计方法[J].家用电器科技,1998,02.

[3]家用燃气用具脉冲点火控制器通用技术要求[S].高压脉冲电子点火器的能量设计与检测,GB/T 2365-98.