Brevet FR2334221A1 — publié le 19770701

La présente invention concerne les montages électroniques à semiconducteurs, intégrés ou non, permettant de remplacer le rupteur meFcanique (dit vis platinée) pour la réalisation directe de l'étincelle destinée à l'allumage du mélange détonnant dans le moteur à combustion interne. Les dispositifs connus de ce genre se divisent en deux catégories 1- La catégorie des montages à semiconducteurs de commutation dont la charge est le primaire de la bobine d'allumage. Le temps de blocage du semiconducteur final de puissance est soit calibré par un trigger, soit laissé en lgétatS ctest-à-dire déterminé par le temps dlouverture du rupteur. Cette catégorie de montages a pour inconvénients a) de fournir une impulsion de commande dont les fronts sont insuffisamment raides. b) de commander les transistors de commutation de puissance en VCEO c) de garder, pendant le temps de blocage, la batterie d'alimentation en série avec le primaire de la bobine d'allumage. Le résultat est que ces dispositifs fournissent une étincelle insuffisante en amplitude et en largeur. On peut élargir l'étincelle par apport de capacité parallèle mais au détriment de l'amplitude. 2 - La catégorie des montages à semiconducteurs à décharge capactive. Cette catégorie comporte trois inconvénients a) L'élévation de la tension de charge du condensateur de décharge nécessite un lourd système de transformateur et de multivibrateur de puissance b) Si, à son début, l'impulsion est de grande amplitude, elle devient très insuffisante du fait de la décharge exponentielle sous faible constante de temps. c) à haut régime, la charge du condensateur de décharge devient vite insuffisante. La présente invention permet d'éliminer tous ces inconvénfents, et d'obtenir une étincelle d'allure pratiquement carrée, d'amplitude grande et constante et de largeur calibrée et suffisante pour un allumage optimalise. Le dispositif, objet de l'invention, comporte cinq sous-ensembles 1 - Le sous-ensemble constitué par Dl, C2, R1 à R7, TRI et TP2. 1El est en série avec le rupteur. Lorsque celui-ci s'ouvre, le courant arrive par E2. Il est intégré par C2, régulé par la Zener D1 et polarise le monostable formé par TRI et TF2 qui bascule et délivre une impulsion à frcnts raides. 2 - Le scus-ensemble constitué par C4, 29 à Ri3, D2, D3, TR3 et st L'impulsion positive sur le collecteur de TRI est différenciée par C4-P.o, calIbrée par le rapport entre RIO et Ril pour donner un créneau de la largeur voulue, et amplifiée par T23 et TR4 protégés par D2 et 7) 3 - Le sous-ensemble TR5 - C5 - R14 à R16 Le créneau délivré par TR3 et TR4 sature TR5 qui met ainsi le côté positif du condensateur C5 à la masse.Par ce procédé on obtient une tension négative se déchargeant très lentement et supportant un courant suffisant pour bloquer le transistor de commutation de puissance sans être amortie. 4 - Le sous-ensemble TR6 chargé par le primaire de la bobine d'allumage, et D5 Le transistor final de commutation normalement saturé du fait de la polarisation de sa base par Pl4 - St5 et Rl6 se bloque très brutalement par le créneau négatif décrit ci-dessus. De ce fait TR6 travaille en VCEX et ainsi son temps de montée est minimum et son collecteur peut supporter des surtensions élevées. Les lancées négatives sur le collecteur de TR6 sont écrétées par D5. 5 - Le sous-ensemble D4 (diode booster) Cette diode 34 est montée en série avec le primaire de la bobine d'allumage et TR6. Elle se trouve entre le pale positif de l'alimentation et le primaire de la bobine. Elle est polarisée en direct au monent de la saturation de TRE. Lorsque TR6 se bloque D4 se bloaue aussi. Le primaire se trouve brutalement en série avec deux fortes impédances, celle de TR6 bloqué et celle de D4 polarisée en inverse. Donc-touteiiénergie accumulée dans le primaire réagit selon la loi de Lent et se décharne dans l'impédance ramenée du secondaire de la bobine. Tout amortissement inutile du primaire est ainsi supprimé. Le transfert d'énergie du primaire du secondaire est pratiquement de 100-/o. Le résultat de ce double blocage est une impulsion d'environ 300 Vcc, constante à tous les régimes du moteur, de 10 EZ à 6CO HZ aussi bien en amplitude qu'en la geur. Le-dispositif, objet de l'invention, outre son utilisation dans l'allumage pour moteur à combustion interne, peut répondre à toutes applications industrielles nécessitant la génération d'étincelles de fortes amplitudes telles que brouillages radar, arcs, fours, industries des plastiques, du cuir, etc.. REVENDICATIONS 1 - Dispositif objet de l'invention tel qu'il est décrit ci-dessus, mais où B2 est reliéeà l'alimentation et R1 supprimée, et Où le monostable TRI et TR2 est actionné par une impulsion délivrée par un générateur électromagné tique ou optoélectrique remplaçant le rupteur. 2 - Dispositif objet de l'invention tel qu'il est décrit ci-dessus, et qui soit, en plus, doté d'une avance a l'allumage variable, utilisant le procédé de la transformation de la fréquencé en tension, tension qui fait varier le courant de charge de C2, ou d'un condensateur connecté, directement ou à travers un circuit RC, à la base de TR1 et permettant ainsi de faire varier le moment du déclenchement de l'allumage en fonction du régime du moteur pour le faire coincider automatiquenent avec le point mort haut du piston en compression. 3 - Dispositif, objet de l'invention, tel qutil est décrit ci-dessus, modifié selon les revendications 1 et 2 ou non modifié, encapsulé, totalement ou partiellenent, sous forme de circuit intégré.