[发明专利]用于产生高电压的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生高电压的设备，具体地涉及包含于这种设备中的开关晶体管输出端的电压降低。

本发明有利地(但非限制性地)应用于利用高电压生成设备在气体中产生等离子，特别是通过用于内燃机受控点火的火花塞电极来产生等离子。

背景技术

共振火花塞的原理在于使用线圈-电容器共振组件，这包括两个被绝缘材料隔开的电极(其中一个包括外壳)，例如陶瓷。这个高频共振器通常称为“线圈-火花塞”。这个共振器由电压生成器供给，该电压生成器能够响应于在脉冲电压生成器的开关晶体管的控制电极上接收的高频控制脉冲序列而将电压脉冲序列递送至共振器。

更确切地说，这个脉冲生成器除了由高频控制脉冲序列控制的开关晶体管之外还包括以中压供电的并联的线圈-电容器组件。

这个脉冲电压生成器和串联电容电感共振器组件(“线圈-火花塞”)的组合构成了高电压生成设备并且通常被本领域技术人员称为“E类伪放大器”。

如上文所指出的，开关晶体管的控制是通过施加于晶体管栅极的高频电压(控制脉冲序列)来执行的。当晶体管打开时电流围绕线圈流动，而当晶体管关闭时电流一方面对电容器充电而另一方面对串联共振器的线圈供电。晶体管的漏极电位升高。这个高电压周期性地供给串联共振器(线圈-火花塞)，该串联共振器借助于较大的质量因子而产生能够触发火花的高电压。这种生成器在专利申请FR 03-10766、FR 03-10767和FR 03-10768中被描述。

E类伪放大器也可以应用于超声喷射设备。压电喷射器的超声激励需要产生在25-50kHz范围内被调制的峰间值为200到1800V的高电压。

不管如何应用，E类伪放大器需要能承受所需功率和电压级别的控制晶体管，其大大降低可用元件的多样性。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够减小在功率晶体管输出端递送的电压同时维持跨串联共振器端子的充足电压的解决方案。

根据本发明的一个方面，定义了一种用于产生高电压的设备，其包括能够放大高电压的电容电感共振器、用于生成高频控制脉冲序列的装置、电压源、电容器以及具有开关晶体管的电压生成器，该开关晶体管的控制电极连至用于生成高频控制脉冲序列的装置的输出端，开关晶体管的源极接地，开关晶体管的漏极能够响应于在开关晶体管的控制电极上接收的控制脉冲序列而递送电压脉冲序列至电容电感共振器。该开关晶体管的漏极借助于隔离变压器连至电容电感共振器，该隔离变压器与电容器并联连接，该隔离变压器还连接到电压源。

所述隔离变压器的主绕组可以用一个端子连接到控制晶体管的漏极并且用另一个端子连接到电压源，该隔离变压器的主绕组与电容器并联连接。

所述隔离变压器的次级绕组可以用一个端子连接到所述电容电感共振器并且用另一个端子连接到地面，该地面也连接到所述电容电感共振器。

用于产生高电压的设备可以包括用于将所述主绕组与所述次级绕组隔开的电隔离，连接到一个绕组的元件和地面与连接到另一个绕组的元件和地面被所述电隔离隔开。

电路中连至所述次级绕组的地面可以与电路中连至所述主绕组的地面不同并且与其隔开。

所述用于生成控制脉冲序列的装置可以包括固定频率振荡器。

附图说明

参考附图，通过阅读下面对非限制性实施例的详细描述，本发明的其他优点和特征将变得明显，其中唯一的附图示出了根据本发明的设备的示例性电子实施例。

具体实施方式