本申請(qǐng)要求2013年12月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/915,088(律師案號(hào)710240-6793；IA-50129)，2014年1月24日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/931,131(律師案號(hào)710240-6830；IA-50134)，2014年3月11日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/950,991(律師案號(hào)712040-6901；IA-50147)，2014年10月30日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)62/072,530(律師案號(hào)710240-7346；IA-51029-1)，2014年12月10日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)62/090,096(律師案號(hào)710240-7356；IA-50359)，2014年12月12日提交的美國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)14/568,219(律師案號(hào)710240-7404；IA-50129和IA-50129-1)，2014年12月12日提交的美國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)14/568,266(律師案號(hào)710240-7409；IA-50147)，2014年12月12日提交的美國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)14/568,330(律師案號(hào)710240-7410；IA-50359)，以及2014年12月12日提交的美國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)14/568,438(律師案號(hào)710240-7411；IA-50134)的權(quán)益。其全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考并入本申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)，更具體地涉及用于控制提供給系統(tǒng)的能量的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)提供交流電壓和電流，快速連續(xù)地反轉(zhuǎn)高低電位電極，其促進(jìn)電暈放電的形成且最小化電弧形成的幾率。該系統(tǒng)包括電暈點(diǎn)火器，所述電暈點(diǎn)火器具有加載了高射頻電壓電位的中心電極，該中心電極在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)射頻電場(chǎng)。該電場(chǎng)使得燃燒室內(nèi)燃料和空氣混合物的一部分電離且開(kāi)始介質(zhì)擊穿，促進(jìn)了燃料-空氣混合物的燃燒，這稱為點(diǎn)火事件。優(yōu)選地，控制該電場(chǎng)、從而燃料-空氣混合物保持介質(zhì)屬性且電暈放電發(fā)生，也稱為低溫等離子體。燃料-空氣混合物電離的部分形成火焰峰面，該火焰峰面變成自激的且燃燒燃料-空氣混合物的剩余部分。優(yōu)選地，控制電場(chǎng)、 從而燃料-空氣混合物不會(huì)失去全部介質(zhì)屬性，失去全部介質(zhì)屬性將產(chǎn)生熱等離子體且在電極和接地缸壁、活塞、金屬殼或者點(diǎn)火器的其他部分之間產(chǎn)生電弧。電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的一個(gè)例子公開(kāi)于申請(qǐng)人Freen的美國(guó)專利6,883,507。

此外，優(yōu)選地控制電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)，從而以等于或者接近電暈點(diǎn)火器的共振頻率的驅(qū)動(dòng)頻率給電暈點(diǎn)火器提供能量。然而，難以獲得如此水平的控制，尤其是在較寬頻率范圍內(nèi)。共振頻率在運(yùn)行過(guò)程中的變化，例如電弧事件導(dǎo)致的變化，也使得難以獲得所需的共振頻率控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)方面提供電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)，所述電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)包括電暈點(diǎn)火器，開(kāi)關(guān)和控制器，其能夠運(yùn)行在較寬頻率范圍內(nèi)，且能夠，例如響應(yīng)于共振頻率的變化，對(duì)驅(qū)動(dòng)頻率做出及時(shí)調(diào)節(jié)，從而將驅(qū)動(dòng)頻率保持在或者非常接近于電暈點(diǎn)火器的共振頻率。電暈點(diǎn)火器接收具有驅(qū)動(dòng)頻率和輸出電流的能量。第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)以該驅(qū)動(dòng)頻率給電暈點(diǎn)火器提供能量。控制器獲得該輸出電流的相位，且在輸出電流的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之后，開(kāi)啟第一開(kāi)關(guān)預(yù)定量的時(shí)間，同時(shí)第二開(kāi)關(guān)不是開(kāi)啟的。該第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)是輸出電流的任何先前完整周期的一個(gè)零點(diǎn)經(jīng)過(guò)。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種控制電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)包括電暈點(diǎn)火器、開(kāi)關(guān)和控制器。該方法包括：獲得輸出電流的相位；在該輸出電流的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之后，開(kāi)啟第一開(kāi)關(guān)預(yù)定量的時(shí)間，同時(shí)第二開(kāi)關(guān)不是開(kāi)啟的。該第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)是輸出電流的一個(gè)先前完整周期的一個(gè)零點(diǎn)經(jīng)過(guò)。

附圖說(shuō)明

參考下文的詳細(xì)描述結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)將易于理解：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的第六示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的第七示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的第八示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明的第九示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明的第十示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供用于內(nèi)燃引擎應(yīng)用的、電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)20的改進(jìn)的運(yùn)行。系統(tǒng)20的示例性實(shí)施例示于圖1-10中。在每個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)20包括運(yùn)行在共振頻率的電暈點(diǎn)火器22。具有驅(qū)動(dòng)頻率和輸出電流的能量被提供給電暈點(diǎn)火器22。在電暈點(diǎn)火器22的輸入，也指代為變壓器34的輸出24，測(cè)量輸出電流的相位。電暈點(diǎn)火器22優(yōu)選地在點(diǎn)火端形成高射頻電場(chǎng)，即指電暈放電26，以點(diǎn)燃引擎的燃燒室中的燃料和空氣的混合物。系統(tǒng)20還包括控制器28和至少一對(duì)開(kāi)關(guān)30A、30B和/或30C和30D，其控制提供給電暈點(diǎn)火器22的驅(qū)動(dòng)頻率、以及系統(tǒng)20的電容/電感電路，從而驅(qū)動(dòng)頻率保持在電暈點(diǎn)火器22的共振頻率。運(yùn)行系統(tǒng)20、使得驅(qū)動(dòng)頻率等于或接近共振頻率，其提供在燃燒室內(nèi)引起穩(wěn)健的(robust)電暈放電26的電壓放大。

目前在比較的系統(tǒng)中使用的、將驅(qū)動(dòng)頻率保持在電暈點(diǎn)火器的共振頻率的其他方法包括：對(duì)點(diǎn)火器電流進(jìn)行低功率測(cè)量，同時(shí)施加不同的驅(qū)動(dòng)頻率；測(cè)量電壓點(diǎn)火器的電壓或者電流(或者它們的代替物)，改變頻率以使其最大化；或者應(yīng)用鎖相環(huán)(PLL)，在共振器的輸入處保持電壓和電流同相，此為共振所需的條件。然而所以這些方法在運(yùn)行中存在潛在的問(wèn)題。調(diào)節(jié)頻率以最大化一個(gè)電學(xué)參數(shù)的方法要求不斷調(diào)節(jié)該頻率，稱為“搜尋”(hunting)，從而確保他們運(yùn)行在共振頻率上。在識(shí)別出共振頻率之前，需要大量的時(shí)間。同時(shí)，電弧的形成，有意的或者偶然的，使得能量電流中發(fā)生相位變化，這些典型的系統(tǒng)難以跟隨該變化。此外，當(dāng)控制器再次獲得合適的頻率前，輸出電壓可能會(huì)失穩(wěn)數(shù)十或者數(shù)百個(gè)周期。依賴鎖相環(huán)的系統(tǒng)不存在“搜尋”問(wèn)題，但是其本質(zhì)上要求抑制響應(yīng)、以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定。這使得共振頻率的獲取相對(duì)較慢，且電弧的形成導(dǎo)致難以被跟隨的相位變化，造成電暈點(diǎn)火器輸入處的能量暫時(shí)失穩(wěn)。

本發(fā)明的系統(tǒng)20避免這些問(wèn)題，能夠持續(xù)地運(yùn)行在等于或者非常接近于電暈點(diǎn)火器22的共振頻率的驅(qū)動(dòng)頻率。通過(guò)測(cè)量，或者通過(guò)其他方式獲得，給電暈點(diǎn)火器22的輸出 電流的相位的測(cè)量值，且向控制器28提供關(guān)于該輸出電流的信息，獲得持續(xù)的運(yùn)行。優(yōu)選地，輸出電流的相位每半個(gè)周期獲得一次，且每半個(gè)周期提供給控制器28一次。在輸入24處獲得輸出電流的測(cè)量值，每半個(gè)周期從輸出電流的相位獲得電暈點(diǎn)火器22的共振頻率。控制器28分析關(guān)于輸出電流的信息，在輸出電流的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之后開(kāi)啟一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或者30B，例如第一開(kāi)關(guān)30A，預(yù)定量的時(shí)間。如果系統(tǒng)包括四個(gè)開(kāi)關(guān)，那么控制器同時(shí)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A和30D，或者，同時(shí)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30B和30C。

優(yōu)選地，第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)是輸出電流的最近一個(gè)完整周期的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)中的一個(gè)。然而，第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)可以是輸出電流的任何一個(gè)先前完整周期的的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)中的一個(gè)。取決于提供給控制器28的輸出電流的相位，最后一個(gè)完整周期的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)可以選自兩個(gè)正零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和一個(gè)負(fù)零點(diǎn)經(jīng)過(guò)，或者兩個(gè)負(fù)零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和一個(gè)正零點(diǎn)經(jīng)過(guò)。然后控制器28在輸出電流的第二零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之后開(kāi)啟另一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或者30B，在此情形中是第二開(kāi)關(guān)30B，預(yù)定量的時(shí)間，其中第二零點(diǎn)經(jīng)過(guò)發(fā)生在第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之后。當(dāng)開(kāi)關(guān)30A或者30B中的一個(gè)是開(kāi)啟的，能量從電源(未示出)流經(jīng)開(kāi)啟的開(kāi)關(guān)30A或者30B到達(dá)電暈點(diǎn)火器22。當(dāng)開(kāi)關(guān)30A或30B中的一個(gè)是沒(méi)有開(kāi)啟的，能量不能流經(jīng)電暈點(diǎn)火器22。雖然開(kāi)關(guān)30A稱為第一開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)30B稱為第二開(kāi)關(guān)，也可以是開(kāi)關(guān)30B選擇性地稱為第一開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)30A稱為第二開(kāi)關(guān)。

控制器28可以使用多種不同的方法確定所選的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A或30B之間的預(yù)定量的時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，所選的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)或者第二零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和通過(guò)控制器28開(kāi)啟一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或30B之間的預(yù)定量的時(shí)間是固定的，且程序編入控制器28。當(dāng)系統(tǒng)20的共振頻率位于固定頻率范圍內(nèi)時(shí)，通常是這樣的情形。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制器28使用也是程序編入控制器28的算法確定該預(yù)定量的時(shí)間。在又一個(gè)實(shí)施例中，控制器28分析輸出電流的先前周期，以確定所選的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)或者第二零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A或30B之間的預(yù)定量的時(shí)間。

在每個(gè)情形中，在電暈點(diǎn)火系統(tǒng)20運(yùn)行中的任何時(shí)刻，僅一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或30B是開(kāi)啟的且提供能量給電暈點(diǎn)火器22。因此，控制器28在開(kāi)啟第二開(kāi)關(guān)30B之前關(guān)閉第一開(kāi)關(guān)30A，反之亦然，從而在相同的時(shí)刻不會(huì)兩個(gè)開(kāi)關(guān)30A、30B都開(kāi)啟。例如，當(dāng)輸出電流為正時(shí)，第一開(kāi)關(guān)30A是開(kāi)啟的且提供能量給電暈點(diǎn)火器22；當(dāng)輸出電流為負(fù)時(shí)，第二開(kāi)關(guān)30B是開(kāi)啟的且提供能量給電暈點(diǎn)火器22。優(yōu)選地，開(kāi)關(guān)30A、30B的開(kāi)啟和電暈點(diǎn)火器22的共振頻率同步，從而在提供給電暈點(diǎn)火器22的輸出電流每次經(jīng)過(guò)零點(diǎn)時(shí)，控制 器28開(kāi)啟一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或30B。在此情形中，提供給電暈點(diǎn)火器22的驅(qū)動(dòng)頻率等于或者近似等于電暈點(diǎn)火器22的共振頻率。

本發(fā)明的系統(tǒng)20和方法提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，系統(tǒng)20能夠?qū)︱?qū)動(dòng)頻率進(jìn)行即時(shí)調(diào)節(jié)，例如響應(yīng)于共振頻率的變化，從而保持驅(qū)動(dòng)頻率等于或者非常接近于電暈點(diǎn)火器22的共振頻率。該系統(tǒng)20也能夠有效地跟蹤和響應(yīng)于電弧事件中電暈點(diǎn)火器22電流的相位變化。近似-即時(shí)獲得共振頻率和快速實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率使得保持所能達(dá)到的最佳性能成為可能。換言之，系統(tǒng)20保持非常快速的鎖定，這意味著提供給系統(tǒng)20的電壓跟隨電暈點(diǎn)火器22中的電流的頻率的正弦變化。此外，相比于其他系統(tǒng)，系統(tǒng)20能夠運(yùn)行在寬得多的頻率范圍。

應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)提供給電暈點(diǎn)火器22的電壓和電流具有相同頻率且同相位時(shí)，系統(tǒng)20運(yùn)行在“共振頻率”。術(shù)語(yǔ)“周期”表示自電暈點(diǎn)火器22的一個(gè)完整正弦期間的輸出電壓或者電流，也稱為一個(gè)完整振蕩期間。術(shù)語(yǔ)“半周期”表示該期間的一半，或者該振蕩期間的一半。應(yīng)當(dāng)注意，相關(guān)美國(guó)專利申請(qǐng)14/568219、14/568330和14/568438中描述了可以應(yīng)用于本文所述系統(tǒng)中的共振頻率控制的其他方法。每個(gè)申請(qǐng)列出與本申請(qǐng)相同的發(fā)明人且與本申請(qǐng)同日提交。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)20的框圖，其能夠提供對(duì)共振頻率變化和電弧形成的快速響應(yīng)，從而將驅(qū)動(dòng)頻率保持為等于或者近似等于電暈點(diǎn)火器22的共振頻率。除了控制器28、開(kāi)關(guān)30A、30B、以及電暈點(diǎn)火器22，系統(tǒng)20還包括一對(duì)驅(qū)動(dòng)器32A、32B，指代為第一驅(qū)動(dòng)器32A和第二驅(qū)動(dòng)器32B。圖1的系統(tǒng)20還包括變壓器34，第一電流傳感器36，第一低通濾波器38，和第一信號(hào)調(diào)節(jié)器40。提供給且被電暈點(diǎn)火器22接收的電流等于輸入24處的電流，該電流的相位在輸入24處由第一電流傳感器36測(cè)量。

控制器28控制系統(tǒng)20，控制器優(yōu)選地是可編程數(shù)字或者混合信號(hào)控制器，例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)，微控制器，或者微處理器?？刂破?8接收觸發(fā)輸入信號(hào)42，觸發(fā)輸入信號(hào)42命令控制器28發(fā)起在燃燒室內(nèi)的電暈放電26的產(chǎn)生?？刂破?8也提供電弧探測(cè)輸出信號(hào)44，以通知外部控制系統(tǒng)(未示出)探測(cè)到電弧事件，且提供反饋輸出信號(hào)46、用于給外部控制系統(tǒng)提供關(guān)于電路的狀況和運(yùn)行的額外數(shù)據(jù)。傳輸給和傳輸自控制器28的觸發(fā)輸入信號(hào)42、電弧探測(cè)輸出信號(hào)44和反饋輸出信號(hào)46被電磁兼容性濾波器，指代為EMC濾波器48， 以及其他保護(hù)元件49濾波。響應(yīng)于觸發(fā)輸入信號(hào)42，控制器28提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)50給驅(qū)動(dòng)器32A、32B，其控制開(kāi)關(guān)30A、30B。當(dāng)開(kāi)關(guān)30A、30B中的一個(gè)開(kāi)啟時(shí)，DC電壓V3被施加到變壓器34的初級(jí)繞組52。變壓器34隨后通過(guò)輸入24以驅(qū)動(dòng)頻率提供能量至電暈點(diǎn)火器22。在示例性實(shí)施例中，變壓器34具有本領(lǐng)域所知的“推挽(push-pull)”結(jié)構(gòu)。

在圖1的系統(tǒng)20中，第一電流傳感器36使用任何適合的技術(shù)，例如分流電阻、霍爾效應(yīng)傳感器、或者變流器，測(cè)量提供給電暈點(diǎn)火器22的電流(輸出電流)。電流輸出信號(hào)54，包含提供給電暈點(diǎn)火器22的電流相位的測(cè)量，被從第一電流傳感器36傳輸至控制器28。優(yōu)選地，電流輸出信號(hào)54在被傳輸至控制器28之前，被第一低通濾波器38輕度濾波。第一低通濾波器38在輸出信號(hào)54中制造小于電流的振蕩周期的相位偏移。在一個(gè)實(shí)施例中，相位偏移為180度，但優(yōu)選地，相位偏移小于180度，更優(yōu)選地，相位偏移小于90度，其小于一半周期。第一低通濾波器38也去除由開(kāi)關(guān)高電流和電壓產(chǎn)生的不想要的高頻噪聲。濾波過(guò)的電流輸出信號(hào)54之后被傳送給第一信號(hào)調(diào)節(jié)器40，其使得輸出信號(hào)54對(duì)于傳輸給控制器28而言是安全的。因此，電流輸出信號(hào)54處于能夠被控制28安全地處理的電平。典型地，包含在電流輸出信號(hào)54中的信息僅是在輸入24提供給電暈點(diǎn)火器22的電流的相位。

控制器28接收帶有第一電流傳感器36獲得的電流測(cè)量的電流輸出信號(hào)54，且使用該電流測(cè)量用于識(shí)別電暈點(diǎn)火器22的共振頻率、以及開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A、30B的最佳時(shí)機(jī)，從而提供共振運(yùn)行。輸出電流的相位被提供給控制器28，優(yōu)選地每半個(gè)周期一次。在該示例性實(shí)施例中，一旦控制器28確定開(kāi)啟第一開(kāi)關(guān)30A或者第二開(kāi)關(guān)30B的時(shí)機(jī)，控制器指令第一驅(qū)動(dòng)器32A開(kāi)啟第一開(kāi)關(guān)30A或者指令第二驅(qū)動(dòng)器32B開(kāi)啟第二開(kāi)關(guān)30B。驅(qū)動(dòng)器32A、32B被指令以預(yù)定量的時(shí)間開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A、30B，從而傳輸經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)30A、30B至變壓器34且最后至電暈點(diǎn)火器22的能量的驅(qū)動(dòng)頻率等于或者近似等于電暈點(diǎn)火器22的共振頻率值。

如以上論述的，優(yōu)選地，通過(guò)在給電暈點(diǎn)火器22的輸出電流每次經(jīng)過(guò)零點(diǎn)時(shí)，開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A或者30B中的一個(gè)來(lái)獲得共振頻率運(yùn)行。當(dāng)開(kāi)關(guān)30A、30B在此時(shí)機(jī)被開(kāi)啟時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率等于或者近似等于電暈點(diǎn)火器22的共振頻率。首先，控制器28通過(guò)分析在電流輸出信號(hào)54中提供的輸出電流的相位、來(lái)確定何時(shí)開(kāi)啟第一開(kāi)關(guān)30A?？刂破?8識(shí)別輸出電流的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)，在該第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之后開(kāi)啟第一開(kāi)關(guān)30A預(yù)定量的時(shí)間。第一零 點(diǎn)經(jīng)過(guò)是輸出電流的最近的完整周期的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)中的一個(gè)，或者任何一個(gè)先前完整周期的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)中的一個(gè)。取決于提供給控制器28的輸出信號(hào)54中的輸出電流的相位，最近的完整周期(或者任何一個(gè)先前周期)的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)可以選自兩個(gè)正零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和一個(gè)負(fù)零點(diǎn)經(jīng)過(guò)，或者選自兩個(gè)負(fù)零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和一個(gè)正零點(diǎn)經(jīng)過(guò)。

控制器28也通過(guò)分析在電流輸出信號(hào)54中提供的輸出電流的相位、來(lái)在正確的時(shí)機(jī)開(kāi)啟第二開(kāi)關(guān)30B，從而獲得共振頻率運(yùn)行。優(yōu)選地，在第二零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之后開(kāi)啟第二開(kāi)關(guān)30B預(yù)定量的時(shí)間。第二零點(diǎn)經(jīng)過(guò)發(fā)生在第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之后的任何時(shí)刻。

如以上論述的，控制器28可以使用多種不同的方法確定所選的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A或30B之間的預(yù)定量的時(shí)間。換言之，控制器28可以使用多種不同的方法確定且設(shè)定所選的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A或30B之間的延遲。在一個(gè)實(shí)施例中，所選的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)或者所選的第二零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和開(kāi)啟第一開(kāi)關(guān)30A或第二開(kāi)關(guān)30B之間的預(yù)定量的時(shí)間是固定的，且程序編入控制器28。當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率位于固定、有限的頻率范圍內(nèi)時(shí)，通常是這樣的情形。在又一個(gè)實(shí)施例中，控制器28分析輸出電流的先前周期，確定所選的第一零點(diǎn)經(jīng)過(guò)或者第二零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和開(kāi)啟一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或30B之間的預(yù)定量的時(shí)間。

在另一個(gè)實(shí)施例中，控制器28使用程序編入控制器28的算法確定該所選的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和開(kāi)啟一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或30B之間的預(yù)定量的時(shí)間。該算法確定輸出電流的預(yù)期的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和輸出電流的實(shí)際的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之間的差別，其在一個(gè)先前周期中由第一電流傳感器36在輸入24處測(cè)量。預(yù)期的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)是控制器28預(yù)期的、輸出電流經(jīng)過(guò)零點(diǎn)的時(shí)刻，其通常是一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或者30B被開(kāi)啟之后預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間。預(yù)期的和實(shí)際的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之間的時(shí)間上的差別的發(fā)生是由系統(tǒng)20的元件的延遲導(dǎo)致的。然后控制器28使用該關(guān)于延遲的信息來(lái)確定何時(shí)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A或者30B，從而開(kāi)關(guān)30A或者30B在輸出電流經(jīng)過(guò)零點(diǎn)的同時(shí)被開(kāi)啟。

重要的是，在系統(tǒng)20運(yùn)行中的任何給出的時(shí)刻，僅一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或者30B是開(kāi)啟的。例如，在當(dāng)輸出電流經(jīng)過(guò)零點(diǎn)的時(shí)刻，控制器28開(kāi)啟第一驅(qū)動(dòng)器32A，第一驅(qū)動(dòng)器32A轉(zhuǎn)而開(kāi)啟第一開(kāi)關(guān)30A。在當(dāng)輸出電流下次經(jīng)過(guò)零點(diǎn)時(shí)，控制器28關(guān)閉第一驅(qū)動(dòng)器32A和第一開(kāi)關(guān)30A，然后開(kāi)啟第二驅(qū)動(dòng)器32B，第二驅(qū)動(dòng)器32B轉(zhuǎn)而開(kāi)啟第二開(kāi)關(guān)30B。控制器28可以分析從第一信號(hào)調(diào)節(jié)器40接收的每個(gè)電流輸出信號(hào)54，且在任何需要時(shí)可以調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)30A、30B的時(shí)機(jī)。

圖1的系統(tǒng)20的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，低通濾波器38可以運(yùn)行在寬頻率范圍內(nèi)，且可以產(chǎn)生任意長(zhǎng)度的延遲。換言之，所選的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)和開(kāi)啟一個(gè)開(kāi)關(guān)30A或30B的時(shí)刻之間的預(yù)定量的時(shí)間可以是任意長(zhǎng)度的。產(chǎn)生預(yù)定義的延遲的要求不會(huì)連累第一低通濾波器38，像比較的電暈放電點(diǎn)火系統(tǒng)的濾波器那樣。第一低通濾波器38可以是為了相位偏移或者頻率響應(yīng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)，可以基于其尺寸、成本、或者降噪能力來(lái)選擇，而非基于其提供預(yù)定義的延遲的能力來(lái)選擇。

在發(fā)明的系統(tǒng)20中，第一低通濾波器38引起的延遲是已知的，控制器28可以被編程為考慮第一低通濾波器38的延遲、以及電路中其他元件的延遲，從而在正確的瞬間將驅(qū)動(dòng)信號(hào)50傳輸給驅(qū)動(dòng)器32，以提供合適的響應(yīng)。第一低通濾波器38的延遲典型地小于一個(gè)周期，優(yōu)選地小于一半周期。不像比較的系統(tǒng)，控制器28，而非其他元件，造成電暈點(diǎn)火器22的輸入24處的電流經(jīng)過(guò)零點(diǎn)與開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A、30B之間的環(huán)路延遲的大部分。控制器28可以調(diào)節(jié)該環(huán)路延遲，且環(huán)路延遲可以在幾乎任何期望的頻率范圍上調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)20中，延遲被提取自第一低通濾波器38，且被放入控制器28的控制軟件。因此，延遲不限于預(yù)定義的延遲，例如比較的系統(tǒng)中的每半個(gè)周期500納秒?？刂破?8也可以不斷地調(diào)節(jié)該環(huán)路延遲，因此該環(huán)路延遲不取決于系統(tǒng)20的共振頻率?？紤]了已知的環(huán)路延遲，可以調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)30A、30B的時(shí)機(jī)，從而當(dāng)?shù)谝浑娏鱾鞲衅?6測(cè)量的輸入24處的電路經(jīng)過(guò)零點(diǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)30A、30B可以被開(kāi)啟且提供能量給變壓器34。

通過(guò)結(jié)合可編程控制器28和第一低通濾波器38可以獲得多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，該可編程控制器28確定開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A、30B的最佳時(shí)機(jī)，第一低通濾波器38提供小于一個(gè)共振頻率周期的相位偏移。首先，系統(tǒng)20能運(yùn)行在很寬的頻率范圍內(nèi)。實(shí)際上，運(yùn)行頻率沒(méi)有下限。最高運(yùn)行頻率不受由第一低通濾波器38、第一信號(hào)調(diào)節(jié)器40、驅(qū)動(dòng)器32A、32B、開(kāi)關(guān)30A、30B和變壓器34導(dǎo)致的延遲的加和的限制，因此上限典型地為多兆赫茲。此外，系統(tǒng)20的空載時(shí)間(緊接零點(diǎn)經(jīng)過(guò)之前和之后的時(shí)間)可以被降低，以通過(guò)有效增加占空比來(lái)增加電暈點(diǎn)火器22的輸出電壓。此外，儲(chǔ)存在變壓器34內(nèi)的能量和更鄰近于電暈點(diǎn)火器22中的電流的實(shí)際零點(diǎn)經(jīng)過(guò)的開(kāi)關(guān)降低了開(kāi)關(guān)30A、30B中的能量損失。其他優(yōu)點(diǎn)包括基于運(yùn)行條件而改變空載時(shí)間的能力，或者測(cè)量且比較驅(qū)動(dòng)頻率和為測(cè)試和診斷目的的預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)的能力。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)20容易補(bǔ)償輸入24和荷載之間不同的線纜長(zhǎng)度(未示出線纜)的能力，這很重要，因?yàn)槲挥谳斎?4和變壓器34之間的線纜會(huì)引入額外的延遲，該延遲必須被補(bǔ)償。通過(guò)控制器28的軟件改變來(lái)補(bǔ)償延遲的能力使得系統(tǒng)20在應(yīng)用中更 加靈活。此外，如上文論述的，基于輸出電流的最近一個(gè)完整周期或者一個(gè)先前完整周期的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)事件來(lái)控制開(kāi)關(guān)30A、30B的時(shí)機(jī)，允許控制器28提供對(duì)共振頻率變化和電弧形成的快速響應(yīng)?？梢栽诳刂破?8中糾正通過(guò)可編程控制器28和第一低通濾波器38獲得的明確定義的(well-defined)的短時(shí)間延遲，從而直接基于測(cè)量的給電暈點(diǎn)火器22的輸出電流的相位來(lái)控制開(kāi)關(guān)30A、30B。這免去了在多個(gè)振蕩周期上測(cè)量的需要。最后，如上文論述的，系統(tǒng)20可以在驅(qū)動(dòng)頻率和電流相位中做出快速改變，從而系統(tǒng)20持續(xù)地運(yùn)行在電暈點(diǎn)火器22的共振頻率。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的電暈放電26點(diǎn)火系統(tǒng)20的框圖，其運(yùn)行類似于圖1的系統(tǒng)20，但是包括幾個(gè)額外的特征。一個(gè)額外的特征是，系統(tǒng)20的多個(gè)功能塊包括控制系統(tǒng)接地56，電源系統(tǒng)接地58，以及載荷接地60，彼此分離。該技術(shù)用于提高EMI和/或電磁兼容性(EMC)。控制系統(tǒng)接地56通過(guò)電流隔離62(galvanic isolation)與電源系統(tǒng)接地58隔離。變壓器34隔離電源系統(tǒng)接地58和載荷接地60，該隔離必須保持在第一電流傳感器36和控制器28之間?？梢酝ㄟ^(guò)在第一低通濾波器38或者第一信號(hào)調(diào)節(jié)器40處增加電流隔離62來(lái)獲得電源系統(tǒng)接地58和載荷接地60之間的隔離。或者，可以通過(guò)以差分模式運(yùn)行第一低通濾波器38或者第一信號(hào)調(diào)節(jié)器40、其中僅可忽略的電流流過(guò)該器件，從而獲得電源系統(tǒng)接地58和載荷接地60之間的隔離。在圖2的系統(tǒng)20中，只有第一信號(hào)調(diào)節(jié)器40以差分模式運(yùn)行，以隔離電源系統(tǒng)接地58和載荷接地60?？梢詰?yīng)用一個(gè)或者多個(gè)這些方法。

圖2的系統(tǒng)20的另一個(gè)額外的特征是，在變壓器34的初級(jí)側(cè)的用于測(cè)量第二開(kāi)關(guān)30B中的電流幅度的第二電流傳感器64。具體地，第二電流傳感器64在第二開(kāi)關(guān)30B的輸出處測(cè)量電流?；蛘?，在每個(gè)開(kāi)關(guān)30A、30B處都可以有第二電流傳感器64。第二電流傳感器64提供額外的反饋信號(hào)55給控制器28，給出有價(jià)值的診斷信息，這通過(guò)僅第一電流傳感器36的相位測(cè)量是不可能實(shí)現(xiàn)的。例如，通過(guò)測(cè)量在開(kāi)關(guān)30A、30B輸出處的電流，可能探測(cè)斷路或者短路。此外，圖2的系統(tǒng)20包括第二低通濾波器66，位于電流傳感器和控制器28之間，用于在提供反饋信號(hào)55給控制器28之前，對(duì)電流輸出信號(hào)54輕度濾波。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的電暈放電26點(diǎn)火系統(tǒng)20的框圖。圖3的系統(tǒng)20也包括電流隔離62，但是在該實(shí)施例中，電流隔離62位于控制器28的能量輸入側(cè)以及能量輸出側(cè)，且完全分離三個(gè)接地56、58、60。如果電流被設(shè)計(jì)成使用較少的地運(yùn)行，可以省略由電流隔離62提供的一個(gè)或者兩個(gè)屏障。

圖3的系統(tǒng)20還包括另一個(gè)繞組，指代為電壓反饋繞組68。電壓反饋繞組68提供的電流反映在電暈點(diǎn)火器22的輸入24的電壓。測(cè)量輸入24處的實(shí)際的電壓，而不只是與電壓相稱的相位。包含來(lái)自電壓反饋繞組68的電壓數(shù)據(jù)的電壓信號(hào)70之后被傳送給控制器28，用于診斷和控制目的?？梢允褂眠m合的中間電路對(duì)電壓信號(hào)70采樣，以限制電壓信號(hào)70的尺寸，如果需要，提供電流隔離62。以高于共振頻率二倍的速率對(duì)電壓信號(hào)70采樣使得實(shí)際共振頻率能夠被控制器28更精確地探測(cè)，例如使用已知的快速傅里葉變換(FFT)方法。圖3的系統(tǒng)20還包括位于變壓器34和控制器28之間的第二低通濾波器66，用于在提供電壓信號(hào)70給控制器28之前，輕度濾波電壓信號(hào)70。電壓信號(hào)70可以用于識(shí)別和糾正變壓器34造成的相位偏移，或者用于提供對(duì)驅(qū)動(dòng)器32A、32B和開(kāi)關(guān)30A、30B引入的，以及變壓器34引入的延遲的直接測(cè)量?？傊?，電壓信號(hào)70可以用于提高控制器28的精度。此外，不同于圖1和2的系統(tǒng)20，控制信號(hào)72被提供給圖3的控制器28?？刂菩盘?hào)72可以包含任何有關(guān)電暈點(diǎn)火器22的運(yùn)行的信息，例如是否發(fā)生了電弧或者所需的電壓。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例的電暈放電26點(diǎn)火系統(tǒng)20的框圖。系統(tǒng)20又包括控制器28，驅(qū)動(dòng)器32A、32B，開(kāi)關(guān)30A、30B，具有電壓反饋繞組68的變壓器34，至電暈點(diǎn)火器22的輸入24，第二低通濾波器66，第一信號(hào)調(diào)節(jié)器40，電流隔離62，和第一電流傳感器36。然而，在該實(shí)施例中，第一電流傳感器36是一個(gè)隔離的四線器件(four-wire device)，其中在連接到電暈點(diǎn)火器22的輸入24的荷載中流動(dòng)的荷載電流74產(chǎn)生相應(yīng)的電壓76，其與荷載電路電流隔離，因此與荷載接地60電流隔離。隔離的電壓76可以用于識(shí)別在電暈點(diǎn)火器22的輸入24處的荷載電流74的相位，而無(wú)需任何與荷載電路的直接連接。電壓76可以從電壓或者電流源獲得，取決于第一電流傳感器36的設(shè)計(jì)?？梢杂糜诘谝浑娏鱾鞲衅?6的合適的器件包括巨磁電阻(GMR)電流傳感器，光隔離傳感器，專用高側(cè)分流測(cè)量集成電路(具有或者沒(méi)有獨(dú)立的分流電阻)，以及變流器。此外，與圖3的實(shí)施例不同，測(cè)量電壓反饋繞組68的電壓，而不測(cè)量電流。電壓傳感器78優(yōu)選地位于電壓反饋繞組68的輸出，以測(cè)量該電壓。電壓輸出信號(hào)80之后被經(jīng)由第二低通濾波器66傳輸給控制器28。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例的電暈放電26點(diǎn)火系統(tǒng)20的框圖。該實(shí)施例類似于圖4的實(shí)施例，除了第一電流傳感器36位于輸入24和第一信號(hào)調(diào)節(jié)器40之間，并且第一電流傳感器36在該實(shí)施例中是一個(gè)變換器，因此稱為變流器。變流器36測(cè)量荷 載電流74，且提供荷載接地60和電源系統(tǒng)接地58之間的電流隔離62。變流器36的輸出也產(chǎn)生跨變流器36的輸入阻抗的電壓76。此外，可選地，可以使用分離的荷載電阻(未示出)被用于將信號(hào)調(diào)節(jié)器40提供的電流測(cè)量轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓。雖然未示出，該系統(tǒng)的電暈點(diǎn)火器22和圖中示出的剩余系統(tǒng)具有與圖2-4中相同的結(jié)構(gòu)。

第六示例性實(shí)施例示出在圖6中。為了清楚目的，至控制器28的輸入/輸出信號(hào)和連接被省略，但是一些或者所有這些省略的信號(hào)和連接仍然必須的。在該實(shí)施例的電暈點(diǎn)火系統(tǒng)20中，“推挽(push-pull)”結(jié)構(gòu)的變壓器34由另一個(gè)本領(lǐng)域已知的“全橋(full-bridge)”結(jié)構(gòu)替代。系統(tǒng)20還包括兩個(gè)額外的驅(qū)動(dòng)器32C、32D，每個(gè)連接到一個(gè)額外的開(kāi)關(guān)30C、30D。所有驅(qū)動(dòng)器32A、32B、32C、32D都是隔離的。在該實(shí)施例中，變壓器34的初級(jí)繞組僅需要一個(gè)單個(gè)繞組。開(kāi)關(guān)30A、30B、30C、30D保持推挽結(jié)構(gòu)，且通過(guò)關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)器32A、32B、32C、32D以反相位施加電壓到變壓器34的初級(jí)繞組的兩端?？刂破?8在相對(duì)的方向上控制流過(guò)變壓器34的初級(jí)繞組的電流，從而在變壓器34的次級(jí)繞組82中產(chǎn)生適合的電流，以及由此在輸入24處產(chǎn)生適合的電流。此外，在圖6的實(shí)施例中，控制器28通過(guò)驅(qū)動(dòng)器32A、32B、32C、32D提供的電流隔離62連接到控制系統(tǒng)接地56。如果需要，該結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于任何一個(gè)前述實(shí)施例，并且可以免除前述實(shí)施例的觸發(fā)輸入信號(hào)42、輸出信號(hào)44和46、和/或控制信號(hào)72的電流隔離62的需求。

根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例的電暈點(diǎn)火系統(tǒng)20示出在圖7中。該實(shí)施例類似于圖1的系統(tǒng)20，除了在該實(shí)施例中，變壓器34由電容84和平衡-不平衡變換器86替代。平衡-不平衡變換器86典型地，但不是必須的，具有接近1：1的線匝比，主要用于將驅(qū)動(dòng)電路(包括驅(qū)動(dòng)器和開(kāi)關(guān))的阻抗匹配至荷載輸入24的阻抗，以提供提高的整體效率。用平衡-不平衡變換器86替代變壓器34典型地要求幾個(gè)其他改變。例如，平衡-不平衡變換器86的輸入側(cè)不限制來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路的DC電流，其平均DC電壓將為1/2V3。因此，增加電容84以阻止該電流。其次，平衡-不平衡變換器86典型地需要更高的電壓，因?yàn)槠胶?不平衡變換器86的線匝比典型地較低，通常為1：1，而變壓器34可以具有1：3、1：5、1：8甚至1：20的線匝比。在圖7的系統(tǒng)20中，經(jīng)由平衡-不平衡變換器86的線匝比，荷載電壓將被關(guān)聯(lián)至+和-1/2V3。平衡-不平衡變換器86也可以電流隔離荷載輸入24和驅(qū)動(dòng)電路。

圖8示出第八示例性實(shí)施例，其類似于圖7，但是有改變的連接。在該實(shí)施例中，平衡-不平衡變換器86不再提供隔離。取而代之，平衡-不平衡變換器86提供電壓增倍，其中施加到荷載的電壓被關(guān)聯(lián)至+和-V3。

圖9示出根據(jù)本發(fā)明的第九示例性實(shí)施例的電暈點(diǎn)火系統(tǒng)20。在該實(shí)施例中，四個(gè)開(kāi)關(guān)30A、30B、30C、30D配置為“全橋”，平衡-不平衡變換器86需要兩個(gè)電容84以阻止DC電流。此外，隔離第一電流傳感器36測(cè)量在高壓側(cè)(稱為“高側(cè)”位置)的電流。該電流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以用于這樣的場(chǎng)合，第一電流傳感器36的共模抑制比(CMRR)足夠高且第一電流傳感器36能夠安全地承受在該電路位置的高電壓。此外，該實(shí)施例的開(kāi)關(guān)30A、30B、30C、30D允許電路運(yùn)行在兩個(gè)不同的模式。第一個(gè)模式是“全橋”模式，其中電路(其包括驅(qū)動(dòng)器和開(kāi)關(guān))的運(yùn)行類似于圖6的電路。開(kāi)關(guān)對(duì)30A/30B和30C/30D的每個(gè)為“推挽”結(jié)構(gòu)且以反相位驅(qū)動(dòng)，從而施加到荷載的電壓被關(guān)聯(lián)至+和-V3。第二個(gè)模式保持平衡-不平衡變換器86的一側(cè)永久接地，例如通過(guò)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)6D。之后開(kāi)關(guān)30A和30B被以反相位驅(qū)動(dòng)，以提供單端模式運(yùn)行，其中施加到荷載的電壓被關(guān)聯(lián)至+和-1/2V3，即“全橋”模式電壓的一半。圖9的該結(jié)構(gòu)提供一種在其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中難以實(shí)現(xiàn)的電壓控制方法。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的第十示例性實(shí)施例的電暈點(diǎn)火系統(tǒng)20的框圖。在該實(shí)施例中，輸入24被開(kāi)關(guān)30A、30B直接驅(qū)動(dòng)。如同在先前的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)30A、30B在電壓V3和地之間切換。然而，圖10的系統(tǒng)20不包括位于開(kāi)關(guān)30A、30B和輸入24之間的變壓器34或者平衡-不平衡變換器86。因此，增加提供給輸入24的電壓+V3的幅度，以補(bǔ)償通常由變壓器34或者平衡-不平衡變換器86提供的電壓調(diào)整。圖10的電容84允許AC電流流過(guò)，但是阻止DC電流，否則DC電流會(huì)從輸入24流至開(kāi)關(guān)30A、30B。

可選地，圖10的系統(tǒng)20還包括頻率濾波器88，頻率濾波器88位于開(kāi)關(guān)30A、30B和電容84之間?；蛘?，頻率濾波器88可以位于電容84和輸入24之間，或者電容84可以包括在頻率濾波器88內(nèi)。頻率濾波器88設(shè)計(jì)成減弱基礎(chǔ)以上的頻率或者所需頻率，由此降低輸出線纜(未示出)中的高頻成分以及環(huán)境中的電噪聲。頻率濾波器88也可以設(shè)計(jì)成提供改進(jìn)的阻抗，例如與連接到輸入24的荷載的阻抗相匹配的阻抗?？梢允褂靡粋€(gè)可選的第二信號(hào)調(diào)節(jié)器90，對(duì)頻率濾波器88提供給荷載的輸入24處的電壓進(jìn)行采樣。第二信號(hào)調(diào)節(jié)器90典型地起到類似于圖4和5的電壓傳感器78的作用。例如，第二信號(hào)調(diào)節(jié)器90可以獲得電流的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)。由第二信號(hào)調(diào)節(jié)器90采集的關(guān)于電壓的信息被提供給控制器28，控制器28可以使用該信息，以糾正發(fā)生在驅(qū)動(dòng)器32A、32B和開(kāi)關(guān)30A、30B 中的延遲。雖然圖10示出可選地第二信號(hào)調(diào)節(jié)器90連接到開(kāi)關(guān)30A、30B的輸出，第二信號(hào)調(diào)節(jié)器90也可以位于驅(qū)動(dòng)器32A、32B的輸出，后者位于頻率濾波器88和電容84之間，或者位于電容84和輸入24之間。

圖1-10示出的示例性系統(tǒng)20的特征，除了本文所具體描述的結(jié)合，可以做多種結(jié)合使用。本發(fā)明的系統(tǒng)20提供對(duì)比的系統(tǒng)無(wú)法提供的診斷和控制能力，對(duì)比的系統(tǒng)例如那些系統(tǒng)：通過(guò)在不同頻率做多個(gè)試驗(yàn)，且使用反饋參數(shù)(例如，電流，輸出電壓，能量消耗)來(lái)識(shí)別最接近共振的試樣，來(lái)嘗試逼近共振頻率；調(diào)節(jié)頻率、以在大量共振周期上降低電壓和電流的相位差；或者使用內(nèi)置到濾波器設(shè)計(jì)的固定的延遲，以在有限的頻率范圍內(nèi)允許共振。

如以上論述的，本發(fā)明的系統(tǒng)20使得電路的電壓近似-即時(shí)的同步到荷載中電流的相位，因此使得驅(qū)動(dòng)頻率等于或者近似等于電暈點(diǎn)火器22的共振頻率。系統(tǒng)20還提供能夠運(yùn)行在寬頻率范圍內(nèi)的優(yōu)點(diǎn)。環(huán)路延遲的大部分由控制器28的控制軟件實(shí)現(xiàn)的可變延遲提供，而不是像對(duì)比的系統(tǒng)那樣由內(nèi)置于硬件(例如低通濾波器)的延遲提供。典型地，發(fā)生在本發(fā)明的系統(tǒng)20中的短延遲近似為振蕩周期的一半，或者小于振蕩周期的一半，因此允許更寬的共振頻率范圍。優(yōu)選地，電流輸出信號(hào)54的相位偏移小于180度，更優(yōu)選地，相位偏移小于90度，其小于一半周期。短延遲也使得驅(qū)動(dòng)頻率能夠被幾乎即時(shí)地調(diào)整到匹配共振頻率中的變化。由此，控制器28能夠基于輸出電流的最近的完整周期或者一個(gè)先前的完整周期的零點(diǎn)經(jīng)過(guò)事件，開(kāi)啟開(kāi)關(guān)30A、30B，允許驅(qū)動(dòng)頻率控制的進(jìn)一步提高。

顯然，根據(jù)以上教導(dǎo)，對(duì)本發(fā)明的多個(gè)更改例和變化例是可能的，并且可以以不同于具體描述的方式實(shí)施本發(fā)明，其位于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。