一種用於內燃發動機點火的固態微波源的製作方法
2023-05-09 16:25:06 1
專利名稱：一種用於內燃發動機點火的固態微波源的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於內燃發動機技術領域，具體涉及ー種用於內燃發動機點火的固態微波源。
背景技術：
到目前為止，汽車汙染已逐漸取代傳統的エ業汙染以及生活取暖型汙染而成為城市的主要汙染源。現有的汽油發動機和天然氣發動機基本都採用的是火花點火，即利用火花塞產生的火花引燃壓縮後的可燃混合氣體。而這種傳統的點火方式給內燃發動機帶來了燃燒不完全、不穩定、等容度差等問題，直接導致了一氧化碳、ニ氧化碳和氮氧化物等廢氣的大量排放。近年來，隨著微波技術在內燃發動機點火上的應用，兩類新型的點火方式，微波加熱點火和微波等離子體點火，被相繼提出。這些方法使得火核生成和火焰傳播速度更快，從而提升了燃燒的均勻性和穩定性，減少了廢氣產生，實現了節能減排。現有的方案中，提供點火的能量都是通過真空電子器件(磁控管、速調管、迴旋管、行波管等)實現的。這些真空電子器件除了自身體積重量大之外，還需要同樣體積重量較大的逆變器、變壓器等輔助設備才可作為汽車點火微波源工作。此外，真空電子器件還存在器件間一致性差，須單獨調試的缺點。這些問題制約了上述技術的實用化應用。
實用新型內容本實用新型的目的在於針對上述現有技術的不足，提供一種用於內燃發動機點火的固態微波源，以解決現有的基於真空電子器件微波源體積重量大、結構複雜、器件間一致性差的問題。為達到上述目的，本實用新型採取的技術方案是提供一種用於內燃發動機點火的固態微波源，其特徵在於包括鎖相環部分、放大器部分、電源部分；所述鎖相環部分與放大器部分連接；所述鎖相環部分、放大器部分均與電源部分連接。所述鎖相環部分包括參考頻率源、鎖相晶片、單片機；所述鎖相晶片包括鑑相器、環路濾波器、壓控振蕩器、分頻器；所述參考頻率源、鑑相器、環路濾波器、壓控振蕩器、分頻器、單片機依次連接；所述分頻器與鑑相器連接。所述放大器部分包括驅動放大器、中功率放大器、高功率放大器；所述驅動放大器、中功率放大器、高功率放大器依次連接；所述驅動放大器與壓控振蕩器連接。所述電源部分包括直流偏置模塊、開關；所述直流偏置模塊與鑑相器、壓控振蕩器、驅動放大器、中功率放大器、高功率放大器分別連接；所述開關與直流偏置模塊連接。所述高功率放大器為三級功率放大器，包括三個功率電晶體；所述三個功率電晶體依次連接。本實用新型所提供的用於內燃發動機點火的固態微波源通過鎖相環部分可輸出具有穩定頻率和功率的微波信號，通過放大器部分將輸入的微波信號放大到內燃發動機微波點火所需的功率水平，通過電源部分可根據內燃發動機活塞的運動狀態選擇正確的時機輸出微波功率實現點火，同時該用於內燃發動機點火的固態微波源還具有體積小、重量輕、易安裝、供電方便等優點。
圖I是用於內燃發動機點火的固態微波源的原理框圖。圖2是用於內燃發動機點火的固態微波源的結構圖。其中，I、鎖相環部分；11、參考頻率源；12、鎖相晶片；121、鑑相器；122、環路濾波器；123、壓控振蕩器；124、分頻器；13、單片機；2、放大器部分；21、驅動放大器；22、中功率放大器；23、高功率放大器；3、電源部分；31、直流偏置模塊；32、開關。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細的描述，但它們不是對本實用新型的進ー步限制。如圖I及圖2所示，該用於內燃發動機點火的固態微波源包括鎖相環部分I、放大器部分2、電源部分3 ;鎖相環部分I與放大器部分2連接；鎖相環部分I、放大器部分2均與電源部分I連接。鎖相環部分I在直流信號控制下，輸出具有穩定頻率和功率的微波信號，並輸入放大器部分2 ;放大器部分2將鎖相環部分I輸送的微波信號放大至內燃發動機微波點火功率；電源部分3根據內燃發動機狀態信號控制輸出微波信號。鎖相環部分I包括參考頻率源U、鎖相晶片12、單片機13 ;鎖相晶片12包括鑑相器121、環路濾波器122、壓控振蕩器123、分頻器124 ;參考頻率源11、鑑相器121、環路濾波器122、壓控振蕩器123、分頻器124、單片機13依次連接；分頻器124與鑑相器121連接。壓控振蕩器123提供所需頻率的微波信號，鑑相器121、環路濾波器122、分頻器124、參考頻率源11穩定壓控振蕩器123輸出的微波信號的頻率和功率。放大器部分2包括驅動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23 ;驅動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23依次連接；驅動放大器21與壓控振蕩器123連接。高功率放大器23輸出所需的微波信號功率，驅動放大器21、中功率放大器22將鎖相環部分I輸出的微波信號放大後作為高功率放大器23的輸入功率。高功率放大器23為三級功率放大器，包括三個功率電晶體；三個功率電晶體依次連接。驅動放大器21和中功率放大器22為一般放大晶片。電源部分3包括直流偏置模塊31、開關32 ;直流偏置模塊31與鑑相器121、壓控振蕩器123、驅動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23分別連接；開關32與直流偏置模塊31連接。直流偏置模塊31提供鑑相器121、壓控振蕩器123、驅動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23所需的直流偏置，開關32控制鑑相器121、壓控振蕩器123、驅動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23的工作狀態。由於高功率放大器23增益低，故需要較大的微波信號輸入功率。該輸入功率由驅動放大器21和中功率放大器22將鎖相環部分I輸出的微波信號放大獲得。由於鎖相環部分I輸出的微波信號太小，需先由驅動放大器21提供較高的増益，提供一定的輸出功率，然後由中功率放大器22將驅動放大器21輸出的信號進ー步放大，以滿足高功率放大器23的所需的微波信號輸入功率，最後經高功率放大器23的三個功率電晶體進行三級放大達到內燃發動機微波點火功率。如圖2所示，參考頻率源11與鎖相晶片12通過微帶傳輸線連接；壓控振蕩器123與驅動放大器21分別相連，單片機13與鎖相晶片12通過微帶傳輸線連接；驅動放大器21與中功率放大器22、高功率放大器23通過微帶傳輸線依次連接；高功率放大器23包括三個功率電晶體，三個功率電晶體依次連接組成三級功率放大器；開關32與直流偏置模塊31通過微帶傳輸線連接，將發動機狀態信號傳遞給直流偏置模塊31 ;直流偏置模塊31與鎖相晶片12、驅動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23分別通過微帶傳輸線連接，根據輸入的發動機狀態信號控制微波源輸出頻率和產生微波功率的時間實現對點火動作的精確控制。雖然本實用新型以上述較佳的實施例對本實用新型做出了詳細的描述，但並非用 上述實施例限定本實用新型。本領域的技術人員應當意識到在不脫離本實用新型技術方案所給出的技術特徵和範圍的情況下，對技術特徵所作的增加、以本領域ー些同樣內容的替換，均應屬本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種用於內燃發動機點火的固態微波源，其特徵在幹包括鎖相環部分(I)、放大器部分(2)、電源部分(3);所述鎖相環部分(I)與放大器部分(2)連接；所述鎖相環部分(I)、放大器部分(2)均與電源部分(I)連接。
2.根據權利要求I所述的用於內燃發動機點火的固態微波源，其特徵在於所述鎖相環部分(I)包括參考頻率源(11)、鎖相晶片(12)、單片機(13);所述鎖相晶片(12)包括鑑相器(121)、環路濾波器(122)、壓控振蕩器(123)、分頻器(124);所述參考頻率源(11)、鑑相器(121)、環路濾波器(122)、壓控振蕩器(123)、分頻器(124)、單片機(13)依次連接；所述分頻器(124)與鑑相器(121)連接。
3.根據權利要求I所述的用於內燃發動機點火的固態微波源，其特徵在於所述放大器部分(2)包括驅動放大器(21)、中功率放大器(22)、高功率放大器(23);所述驅動放大器(21)、中功率放大器(22)、高功率放大器(23)依次連接；所述驅動放大器(21)與壓控振蕩器(123)連接。
4.根據權利要求I所述的用於內燃發動機點火的固態微波源，其特徵在於所述電源部分(3)包括直流偏置模塊(31)、開關(32);所述直流偏置模塊(31)與鑑相器(121)、壓控振蕩器(123)、驅動放大器(21)、中功率放大器(22)、高功率放大器(23)分別連接；所述開關(32)與直流偏置模塊(31)連接。
5.根據權利要求3所述的用於內燃發動機點火的固態微波源，其特徵在於所述高功率放大器(23)為三級功率放大器，包括三個功率電晶體；所述三個功率電晶體依次連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用於內燃發動機點火的固態微波源，包括鎖相環部分、放大器部分、電源部分；鎖相環部分與放大器部分連接；鎖相環部分、放大器部分均與電源部分連接。本實用新型所提供的用於內燃發動機點火的固態微波源通過鎖相環部分可輸出具有穩定頻率和功率的微波信號，通過放大器部分將輸入的微波信號放大到內燃發動機微波點火所需的功率水平，通過電源部分可根據內燃發動機活塞的運動狀態選擇正確的時機輸出微波功率實現點火，同時該用於內燃發動機點火的固態微波源還具有體積小、重量輕、易安裝、供電方便等優點。
文檔編號F02P23/04GK202451344SQ20112055361
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者譚忠貴, 鍾禮平 申請人:成都集思科技有限公司