TL272C/AC晶体管直流变换器式点火激励器现代飞机发动机的点火电器也采用晶体管直流变换器式的点火激励器。这种点火激励器通常是利用机上电瓶直流电来启动辅助动力装置的。下面以GTCP―331涡轮发动机的点火激励器TCN―1040为例,说明晶体管直流交换器式点火激励器电路的组成和工作原

理。GTCP-331涡轮发动机是安装在B757、767和A300、A310等民用客机上的辅助动力装置。TCN-1040点火激励器由Bedix公司发动机产品部制造。型号各部分的含义为:T表示涡轮喷气发动机用;C表示受控的电容器放电;N表示由发动机产品部制造,1040为设计序号。

TCN―1040点火激励器的电路原理图如图8-7所示,它属于高压高能点火激励器。图中二极管V1称为反流隔离二极管,它的作用是在输入电源电压的极性接反时,防止损坏电路的元件。

TCN-1040点火激励器原理电路图,TCN-1040点火激励器电路可以分成两部分。变压器T1的左边是一个单管晶体管直流变换器,利用晶体管导通、截止两种工作状态的快速转换而产生振荡,取代了机械断续器的触点振动。变压器T1的右边是高压电路,在变压器T1次级线圈上产生的高压电经整流后输出。

现将TCN―1040点火激励器电路的工作过程说明如下:

24V直流电源电压由插针1和2输入(插针1与电源的正极相接)。这样就有电流流过反流隔离二极管V1,启动电阻RI,基极电阻R2和二极管V2回到电源的负极。适当选取电阻风、R2的大小以及二极管V2的特性,保证在电阻R1和R2连接点处的电压稍大于晶体管V6的基―射极开通电压。这时晶体管V6便开始导通,有电流流过变压器TI的初级线圈W1和晶体管V6的集―射极到地。″1中的电流在线圈″2上产生了感应电势,其极性是带“・”端为正。这个感应电势使晶体管V6基极的正向偏置电位升高,正是这个正反馈作用而使晶体管V6迅速进入饱和导通状态。

在V6管导通期间,次级线圈w3上也产生了感应电势,其极性也是带“・”端为正。由于这时的高压整流二极管V5承受的是反向电压而不能导通,相当于这时的次级回路处于开路状态,不发生能量的传送。因而在初级线圈w1上的电压基本上不变(接近于电源电压)。

线圈″2上所产生的感应电势的大小基本不变,于是使晶体管V6产生一个恒定的基极电流rb,而rb的大小将直接决定集电极电流rc的最大值。并使线性地增大的集电极电流(也即流过线圈″1的电流)很快地达到它的最大值rcmax=″b,这里`是晶体管V6的电流放大倍数。V6导通时,基极电流的路径是基极一射极一二极管V3一基极电阻R3-线圈″2ˉ―基极。基极电阻R3用来限制基极电流的幅值。一旦集电极电流rc达到最大值(rcmax=″b),而不再变化时,在线圈W2上的感应电势立即消失,晶体管V6的基极电位也立即下降到由R1和R2所决定的数值,并且开始退出饱和状态,使集电极电流从其最大值rcmax开始下降。这时线圈″1和″3产生的感应电势的极性与晶体管V6开通时的相反,不带“・”端为正,从而使V6的基极电压在集电极电流的下降期间迅速达到负偏状态。与此同时集电极电流rc也在瞬间由其最大值减小到零,这个过程也是一个强烈的正反馈过程,晶体管V6由饱和导通转为截止状态。与此同时在次级绕组W3产生很高的感应电势,其极性是不带“・”端为正,使高压整流二极管V5承受正向电压而导通,将变压器T1铁心中的能量以电容充电的方式传送到存储电容C2和高频电容C3上。只要电容c2和C3电压与整流管V5上的电压降之和是使V5处在正向偏置的,V5一直导通而对C2和C3充电,不断有能量传送到C2和C3上。

全部能量都传送到存储电容c2和高频电容C3上以后,变压器T1次级线圈w3中的电流下降到零。此时,在W3和w2上的感应电势变换极性,高压整流器V5截止。于是在w1和w2上感应电势的极性使工作在开关状态的晶体管V6受到正向偏置而重新开通,变换器电路又回复到初始状态。如此周而复始地对存储电容c2和高频电容c3进行充电,使它们的电压迅速地升高,使气体放电管V7的电压也随着升高。

气体放电管V7的两个电极之间的间隙,在电压2900~3200V时就会被击穿。因此,当C2上的电压达到这个值时,放电管V7电离导通,使电容c3、变压器T2的初级线圈和地之间通过导通的放电管V7形成高频振荡回路。有高频电流流过变压器T2的初级线圈,并在T2的次级线圈上感应出高电压,加到点火电器电嘴的两个电极之间。

由于点火器电嘴两极上产生了高压脉冲,而将电嘴电离击穿,于是存储电容C2的放电电流便可以通过变压器T2的次级绕组、电嘴和放电管V7流通。放电电流一直上升到由下式所决定的峰值时为止:

E=L/C               (8-22)

式中 E一存储电容上的峰值电压(V);

L一电路的电感值(H)(主要是变压器T2决定);

C―存储电容c2的电容值(F)。

放电电流达到它的峰值时,存储电容C2上的电压接近于零。这里,所有存储在变压器T2(玄zr2)和线圈中的能量成为电流流通的能源和电压源。

与电嘴并联的安全电阻R4是在点火激励器或电嘴开路时,给电容器C2提供放电的路径。

主要技术数据:输入插针:1接电源正极,2、3接地.