1.L 497的引脚功能和电气参数
L497是意大利SGS-THOMASON公司研制的一款高性能无触点点火控制器,适用于霍尔效应式点火信号触发的汽车电子点火系统。可直接驱动外接NPN型达林顿管,控制点火线圈一次电流、可以满足低损耗、高效率工作的要求;同时,该器件内部还设置了过电流、过电压和常通保护电路,提高了点火系统的可靠性;其突出的特点是具有精心设计的闭合角控制和慢恢复时间控制电路,这样就确保了在各种不利条件下高效点火的成功率。L497有两种不同的封装形式:SO-16和DIP16,其引脚编号、名称和功能见表7-1。L497控制器的极限参数见表7-2。
表7-1 L497的引脚名称和功能
表7-2 L497的极限参数
2.L 497的工作原理及实用电路
L497的内部功能框图如图7-9所示,它主要由闭合角控制、慢恢复时间控制、控制开关、转速处理、基准电压和各种保护电路等组成。配上适当的外围元器件便可构成一款实用的高性能无触点点火电路。点火器的电路如图7-10所示。各相关控制信号的时序如图7-11所示。
图7-9 L 497的内部功能框图
图7-10 L 497实用点火器电路原理图
3.设计要点
(1)闭合角控制
由L497控制器的10脚上的电容Ct和12脚上的偏置电阻R7组成了闭合角基准实时电路,在霍尔输入信号的上升沿开始以恒流I10C对电容Ct充电(见图7-11中V10);L497的11脚电容CW和12脚偏置电阻R7组成了闭合角控制和调整电路,在霍尔输入信号的下降沿开始时,电容CW以恒流I11D放电(见图7-11中V11)。当Ct、CW的充放电电压相等时,L497驱动外接达林顿功率管并使点火圈一次侧开始导通;调整电容Ct、CW和偏置电阻R7的参数可精确控制点火线圈的闭合角,其相关的波形及时序如图7-11所示。
图7-11 L 497相关控制信号时序
(2)慢恢复控制L497控制器及应用
慢恢复控制电路由L497的8脚电容CSRC和偏置电阻R7组成,其作用是在加速或冷起动时,调整点火线圈一次电流由零上升到峰值的速率,以增加点火线圈一次的储能,有利于慢速点火的成功率。慢恢复时间TSRC(ms)由下式决定:(www.daowen.com)
TSRC=12.9 R7CSRC
式中 R7——偏置电阻(kΩ);
CSRC——恢复电容(μF)。
(3)发动机停转断电保护
有一种情况应当引起设计时的注意,那就是当汽车的发动机暂停而霍尔点火信号为高电平,这时会使点火线圈持续导通,这一点对点火线圈、蓄电池及电子点火器等都有不利的影响。为解决这个问题,L 497专门设计了发动机停转断电保护电路,它限定了点火线圈一次绕组的最长持续导通时间,当超过该限定值时,可关断驱动级输出信号,从而对点火线圈一次绕组起到断电保护作用。点火线圈一次绕组限定的最长导通时间TP(ms)由下式给定:
TP=18 R7CP
式中 R7——偏置电阻(kΩ);
CP——延时电容(μF)。
(4)点火线圈一次过电流保护
点火线圈一次绕组的过电流保护电路由L497的电流检测取样电阻RS和分压电阻R10、R11等组成。当RS上流过的电流超过设定值时,该保护电路就减小达林顿管基极的驱动电流,使之以饱和导通进入放大导通状态,从而限制了点火线圈一次电流。点火线圈一次电流设定值ICP(A)可由下式给定:
ICP=0.320(R10/R11+1)/RS
式中 RS——取样电阻(mΩ);
R10、R11——分压电阻(Ω)。
(5)过电压保护
由L497的15脚分压电阻R2和R3等组成了达林顿管集电极过电压保护电路,调整分压电阻R2和R3,可设定达林顿管集电极电压的峰值(增大R2或减小R3,该峰值相应增大)。
(6)其他保护措施
为了使点火器可靠工作,在实用电路中增加了不同的抑制器件和网络,如齐纳稳压二极管VS1、VS2、阻容网络RO、CO和RC、CC等,它们的作用都是为了抑制点火线圈的瞬态尖峰信号。
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