一种基于单片机控制IGBT的点火装置及方法与流程

一种基于单片机控制igbt的点火装置及方法
技术领域
1.本发明涉及航空点火装置技术领域，具体地说，是一种基于单片机控制igbt的点火装置及方法，用于控制点火频率和点火时机。


背景技术：

2.在航空发动机领域中，点火系统是其重要组成部分，点火系统主要由点火装置、点火电缆以及点火电嘴组成，点火装置将低压直流电经转变成直流高压脉冲电，由点火电缆将点火装置生成的高电能传输至点火电嘴，电嘴被击穿后产生电火花以点燃燃烧室内油气混合气。
3.而目前在航空发动机的点火装置中，其点火频率和点火时机无法进行远程实时控制，。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于单片机控制igbt的点火装置及方法，可实现点火装置的远程实时控制，可控制点火频率和点火时机。
5.本发明通过下述技术方案实现：一种基于单片机控制igbt的点火装置，包括开关电源、单片机控制电路、pc控制终端、igbt驱动电路、igbt电路、升压储能电路和高压脉冲输出电路；所述开关电源、pc控制终端和igbt驱动电路分别连接所述单片机控制电路，所述igbt驱动电路连接并驱动所述igbt电路，所述igbt电路分别连接所述升压储能电路和所述高压脉冲输出电路；从所述pc控制终端选择点火频率和点火时机后从通讯口发送通讯信号给所述单片机控制电路，所述单片机控制电路发出控制信号至所述igbt驱动电路，所述igbt驱动电路发出驱动信号驱动igbt电路；通过电源输入对所述高压脉冲输出电路中的储能电容cc充电，当igbt电路被驱动导通后，储能电容cc进行放电，经过高压脉冲输出电路进行点火装置输出，以控制点火频率和点火时机。
6.为了更好地实现本发明，进一步地，将电源输入到开关电源中为单片机控制电路供电。
7.为了更好地实现本发明，进一步地，当电源输入至升压储能电路后，升压储能电路的t1变压器升压后由d1、d2、d3、d4二极管进行整流，整流后依次经过电阻r1和二极管d11，最后连接并联连接的电阻r2和储能电容cc，完成对储能电容cc的充电。
8.为了更好地实现本发明，进一步地，当igbt电路接收到igbt驱动电路的驱动信号后igbt电路导通，此时储能电容cc放电,经过igbt输出至高压脉冲输出电路，在高压脉冲输出电路中自耦变压器t2分别连接电容cb和点火装置p1, 在高压脉冲输出电路中自耦变压器t2进行二次升压后从点火装置p1输出高压脉冲电进行点火。
9.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤s5包括：当igbt电路被驱动导通后，升压储能电路中的储能电容cc进行放电，经过高压脉冲输出电路进行点火装置输出，以控制点火频率和点火时机。
10.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本发明提供了一种基于单片机控制igbt的点火装置，可实现点火装置的远程实时控制，可控制点火频率和点火时机；（2）本发明控制精度高，稳定性好，具有较好的经济和实用价值。
附图说明
11.本发明结合下面附图和实施例做进一步说明，本发明所有构思创新应视为所公开内容和本发明保护范围。
12.图1为本发明提供的一种基于单片机控制igbt的点火装置的开关电源、单片机控制电路和pc控制终端示意图。
13.图2为本发明提供的一种基于单片机控制igbt的点火装置的igbt驱动电路示意图。
14.图3为本发明提供的一种基于单片机控制igbt的点火装置的升压储能电路示意图。
15.图4为本发明提供的一种基于单片机控制igbt的点火装置的igbt电路和高压脉冲输出电路示意图。
具体实施方式
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例1：本实施例的一种基于单片机控制igbt的点火装置，如图1-图4所示，电源输入至开关电源，开关电源输出 5v和 15v为单片机控制电路供电。pc控制终端选择点火频率和点火时机后发送通讯信号控制单片机，单片机收到pc控制终端的通讯信号后输出控制信号到igbt驱动电路，igbt驱动电路收到单片机发出的控制信号后发送驱动信号至igbt。电源输入至t1变压器升压后由d1、d2、d3、d4二极管进行整流后对储能电容cc充电。当igbt接收到igbt驱动电路的驱动信号后igbt导通，此时储能电容cc放电,经过igbt输出至自耦变压器t2, 自耦变压器t2进行二次升压后输出高压脉冲电进行点火。
18.实施例2：本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图1所示，首先将电源输入到开关电源中，接着开关电源输出 5v和 15v的电压，通过开关电源输出的 5v和 15v的电压为单片机控制电路供电，pc控制终端选择点火频率和点火时机后从通讯口发送通讯信号给单片机控制电路，并控制单片机。
19.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
20.实施例3：本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图1-图2所示，单片机控制电路收到pc控制终端的通讯信号后输出控制信号到igbt驱动电路。
21.本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
22.实施例4：本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图2-图3所示，igbt驱动电路收到单片机控制电路发出的控制信号后发送驱动信号至igbt驱动电路，igbt驱动电路的第一接口和igbt电路的第一接口连接，igbt驱动电路的第二接口和igbt电路的第二接口连接，当igbt电路接收到igbt驱动电路的驱动信号后igbt电路导通。
23.绝缘栅双极晶体管（igbt）结合了gtr和mosfet的优点，具有良好的特性，igbt也是三端器件，具有栅极g、集电极c和发射极e。igbt电路中，igbt的发射极连接有并联连接的电容cg-1和电阻rg-1。
24.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
25.实施例5：本实施例在上述实施例1-4任一项基础上做进一步优化，如图3-图4所示，在升压储能电路中，从ac1和ac2接口进行电源输入，当电源输入至t1变压器升压后由d1、d2、d3、d4二极管进行整流，整流后依次经过电阻r1和二极管d11，最后连接并联连接的电阻r2和储能电容cc，完成对储能电容cc的充电。
26.本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
27.实施例6：本实施例在上述实施例1-5任一项基础上做进一步优化，如图3-图4所示，当igbt电路接收到igbt驱动电路的驱动信号后igbt电路导通，此时储能电容cc放电,经过igbt输出至高压脉冲输出电路，在高压脉冲输出电路中自耦变压器t2分别连接电容cb和点火装置p1, 在高压脉冲输出电路中自耦变压器t2进行二次升压后从点火装置p1输出高压脉冲电进行点火。
28.本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。
29.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。