Tiristoriaus uždegimas su optiniu jutikliu. Kondensatorių (tiristorių) uždegimo sistema
P. ALEKSEEVAS
Tiristorinė uždegimo sistema automobilio variklyje įgijo tokį didelį populiarumą, kad šiandien praktiškai nėra vairuotojų, kurie ja nerodo susidomėjimo.
Tiristoriaus uždegimo sistemos bloko patikrintos versijos schema parodyta fig. 1.
Ryžiai. 1. Tiristoriaus uždegimo bloko schema
Brūkšniuotos linijos išryškina bloko komponentus: aukštos įtampos šaltinį, energijos kaupiklį, paleidimo impulsų generatorių, uždegimo jungiklį „Elektroninis – įprastas“.
Aukštos įtampos šaltinis, kuris yra stūmimo tranzistorių keitiklis (vieno ciklo gali nesuteikti reikiamo energijos kaupiklio įkrovimo greičio), skirtas žemą akumuliatoriaus ar automobilio generatoriaus įtampą (12-14 V) paversti santykinai aukšta pastovia įtampa. 380-400 V. Tokios įtampos pasirinkimas nėra atsitiktinis. Faktas yra tas, kad energija variklio uždegimo žvakėje su tiristoriaus uždegimo sistema nustatoma pagal išraišką A \u003d C * U 2/2. iš ko išplaukia, kad kuo didesnė energijos kaupiklio talpa (C) ir kuo didesnė įtampa (U), tuo didesnė energija kibirkštyje. Įtampos padidėjimą riboja uždegimo ritės pirminės apvijos izoliacijos elektrinio stiprumo riba (400-450 V), o talpos padidėjimą riboja akumuliacinio kondensatoriaus įkrovimo laikas, kuris turėtų būti mažesnis nei tarpo tarp kibirkščių trukmė. Remiantis tuo, tiristoriaus uždegimo sistemoje keitiklio išėjimo įtampa paprastai yra 300-400 V, o akumuliacinės talpos kondensatoriaus talpa yra 1-2 mikrofaradai.
Įtampos keitiklio transformatorius yra daugiausiai laiko reikalaujantis uždegimo sistemos elementas. Mėgėjiškomis sąlygomis ne visada galima naudoti transformatorinį plieną, rekomenduotą konkretaus straipsnio autoriaus. Dažniausiai magnetinės grandinės su nežinomomis charakteristikomis naudojamos iš išmontuotų senų transformatorių, droselių. Kaip parodė patirtis, įtampos keitiklio transformatorius gali būti pagamintas be išankstinių skaičiavimų, priklausomai nuo transformatoriaus plieno kokybės, bet su šiek tiek pervertinta galia, o tai tik pagerins keitiklio veikimą.
Transformatoriaus duomenys gali būti tokie: magnetinės grandinės skerspjūvis yra 3,5-4,5 cm2; I ir IV apvijos - 9 vijų vielos PEV-2 po 0,47-0,53; II ir III apvijos - po 32 vielos PEV-2 posūkius po 1,0-1,1; apvija V - 830-880 apsisukimų vielos PELSHO arba PEV-2 0,31-0,35.
Tarp aukštos įtampos apvijų eilių, taip pat tarp apvijų, reikia pakloti lakuotą audinį arba kondensatoriaus popierių. Magnetinės grandinės plokščių surinkimas atliekamas sandariai ir be tarpų (prijungimo tarpų buvimas smarkiai sumažina transformatoriaus kokybę).
Surinkus visą keitiklį su lygintuvu ant diodų D3-D6 vieno bloko pavidalu, jį reikia patikrinti pagal šiuos parametrus: sunaudotos tuščiosios eigos srovės stiprumą, pastovios įtampos vertę išėjimo išėjime. keitiklis, išėjimo apvijos V įtampos kreivės forma, keitiklio srovės dažnis.
Patikrinimas atliekamas pagal schemą, parodytą fig. 2.
Ryžiai. 2. Įtampos keitiklio bandymo grandinė
At teisingas įtraukimas I, II, III ir IV apvijas, įtampos keitiklis turėtų iš karto veikti (pasigirsta silpnas garsas, kurį sukuria transformatoriaus magnetinė grandinė). Įtampos keitiklio suvartojama srovė, matuojama IP1 ampermetru, turi būti 0,6-0,8 A (priklausomai nuo transformatoriaus magnetinės grandinės skerspjūvio ir plieno markės).
Išjungus maitinimą, išimamas rezistorius R1 (žr. 2 pav.), osciloskopo įėjimas "Y" perjungiamas į lygintuvo tiltelio 3 ir 4 taškus (žr. 1 pav.) ir talpos kondensatorius. 0,25-1 yra prijungtas prie 1 ir 2 taškų, 0 uF vardinei 600 V įtampai ir lygiagrečiai su juo nuolatinės srovės voltmetras, kurio skalė 0-600 V. Pakartotinai tiekiant keitiklį maitinimui, išmatuokite nuolatinę įtampą ties lygintuvo išvestimi. Tuščiąja eiga jis gali siekti 480–550 V (priklausomai nuo apvijos apsisukimų skaičiaus V). Pasirinkus rezistorių R5 (pradedant nuo aukščiausios vertės), jie pasiekia šios įtampos sumažėjimą iki 370-420 V. Tuo pačiu metu osciloskopo ekrane stebima keitiklio išėjimo įtampos kreivės forma. Tuščiąja eiga jis turėtų atitikti pav. 3, a (priekiniai viršįtampiai gali siekti 25-30% antrinės įtampos amplitudės), o su prijungtu rezistoriumi R5 - kreivė, parodyta fig. 3, b (frontų emisija sumažinama iki 10 - 15%). Toliau, naudojant osciloskopą, matuojamas keitiklio dažnis - jis gali būti 300-800 Hz diapazone (didesnis dažnis, kuris gali būti dėl nepakankamai kruopštaus transformatoriaus magnetinės grandinės surinkimo, yra nepageidautinas, nes jis veda prie padidinto transformatoriaus šildymo).
Ryžiai. 3. Keitiklio išėjimo įtampos schemos
Tai užbaigia įtampos keitiklio veikimo patikrinimą.
Diodai D1 ir D2 riboja 0,6-0,8 V lygiu įtampas, kurios uždaro tranzistorius ir taip apsaugo emiterio jungtis nuo gedimų, taip pat padeda sumažinti antrinės įtampos frontų viršįtampių amplitudę.
Įtampos keitiklyje gerai veikia tokie tranzistoriai kaip P210A, P209, P217 ir kiti panašūs į juos, kurių srovės perdavimo koeficientas ne mažesnis kaip 12-15. Būtina sąlyga yra tranzistorių poros pasirinkimas su tuo pačiu srovės perdavimo koeficientu.
Lygintuve (D3-D6) galite naudoti bet kokius silicio diodus, kurių Uobr> 500-600 V ir Ipr> 1 A.
Energijos kaupimas yra 1-2 uF talpos kondensatorius, įkraunamas iš keitiklio lygintuvo iki 400-300 V įtampos ir kibirkščiavimo momentu iškraunamas per atsidarantį tiristorių D7 ir uždegimo ritės pirminę apviją. Nagrinėjamoje uždegimo sistemoje kondensatorius C2 atlieka energijos kaupimo įrenginio vaidmenį. Galite naudoti bet kokius popierinius kondensatorius (MBGP, MBGO ir kt.), kurių vardinė įtampa yra 500-600 V. Patartina pasirinkti tokį kondensatorių, kurio talpa yra šiek tiek didesnė už vardinę, o tai teigiamai paveiks energiją kibirkštyje. (ypač kai lygintuvo įtampa mažesnė nei 380 V).
Tiristoriaus uždegimo sistemoje, surinktoje pagal schemą, parodytą pav. 1, be pagrindinės energijos saugyklos (kondensatoriaus C2), yra numatytas „paleidimo“ kondensatorius C3, prijungtas lygiagrečiai su kondensatoriumi C2 naudojant relės kontaktus P1 (relės įjungimo įtampa 6-8 V), kurį įjungia tiekiama įtampa. į „VK“ terminalą variklio paleidimo metu. Tai buvo padaryta siekiant padidinti energiją kibirkštyje padidinant atminties talpą ir sumažinant akumuliatoriaus įtampą iki 7-9 V.
Uždegimo sistemoje naudojamo tiristoriaus įjungimo įtampa turi būti mažesnė nei 500 V, o nuotėkio srovė esant 400 V darbinei įtampai neturi viršyti 1 mA. Deja, net vienos partijos tiristorių įjungimo įtampa gali labai skirtis, todėl labai pageidautina patikrinti tiristorių, ar nėra įjungimo įtampos ir nuotėkio srovės.
Paleiskite pulso formuotoją tiristorinėje uždegimo sistemoje atlieka svarbiausią funkciją: generuoja tam tikros formos, trukmės ir amplitudės impulsus ir perduoda juos į tiristoriaus valdymo elektrodą būtent tuo momentu, kai atsidaro pertraukiklio kontaktai. Galime daryti prielaidą, kad tiristoriaus uždegimo bloko kokybės rodiklius lemia tai, kiek tobulas yra pradinis impulsų formuotojas. Be to, jis turi turėti didelį atsparumą triukšmui visų rūšių automobilio borto tinklo įtampos viršįtampiams ir kritimams ir būti nepretenzingas pertraukiklio kokybei ir, visų pirma, jo kontaktų atšokimui. Šiuo požiūriu geriausią našumą užtikrina paleidimo impulsų transformatorius. Jį sudaro impulsinis transformatorius Tr2, diodai D8 ir D9, kondensatorius C4 ir rezistoriai R7, R8. Uždarius pertraukiklio kontaktus, srovė, tekanti per rezistorius R7, R8 ir pirminę transformatoriaus apviją, transformatoriaus apvijose sukuria energijos rezervą, kuris užtikrina teigiamo poliškumo impulso atsiradimą antrinėje apvijoje tuo momentu, kai įjungiamas pertraukiklis. kontaktai atidaryti. Šis g impulsas eina tiesiai į tiristoriaus D7 valdymo elektrodą, jį atidaro ir taip užtikrina kondensatoriaus C2 iškrovimą per uždegimo ritę.
Norint pašalinti klaidingus paleidimo impulsus, atsirandančius pertraukiklio kontaktų atšokimo momentu, transformatoriaus pirminė apvija yra šuntuojama diodu D9 ir lygiagrečiai sujungtu kondensatoriumi C4. Šio kondensatoriaus talpa, priklausomai nuo impulsinio transformatoriaus duomenų, parenkama empiriškai. Diodas D8 riboja 0,6–0,8 V neigiamą transformatoriaus II apvijos impulsą, atsirandantį uždarius pertraukiklio kontaktus, apsaugodamas tiristoriaus valdymo perėjimą nuo gedimo.
Patikimą tiristoriaus atidarymą užtikrina impulsas, kurio amplitudė yra apie 5-7 V, o trukmė - 100-200 μs.
Impulsiniam transformatoriui galima naudoti bet kurią W formos magnetinę šerdį, kurios skerspjūvis yra 0,7–1,5 cm2. Pirmiausia pageidautina išbandyti eksperimentinį transformatoriaus variantą: ant rėmo (I apvija) suvynioti 80-120 vijų PEV-0,35-0,5 laido, o ant jų 35-40 to paties laido (apvija) II). Sumontavus magnetinę grandinę, jos nepriveržus, prie transformatoriaus (4 pav.)
Ryžiai. 4. Impulsų formuotojo tikrinimo ir nustatymo schema
Laikinai prijunkite visus pradinio impulso formuotojo elementus (D8, D9, C4, R7 ir R8), valdymo elektrodą ir tiristoriaus katodą (tiristoriaus anodas lieka laisvas). Kaip pertraukiklis, elektromagnetinės relės P1 (tipas RES-6 arba RES-22) kontaktai P1 / 1 yra įtraukti į transformatoriaus pirminės apvijos grandinę, kurios apvija yra prijungta prie tinklo per gesinimo rezistorių. (Rgas) arba pakopinis transformatorius. Ant relės kontaktinės grupės uždedamas guminis žiedas, kad būtų sumažintas kontakto atšokimas. Toks įtaisas užtikrina paleidimo impulsų generatoriaus veikimą 100 Hz dažniu, atitinkančiu keturių cilindrų variklio alkūninio veleno sukimosi dažnį, lygų 3000 aps./min. Neišvengiamas relės kontaktų atšokimas leidžia sukonfigūruoti paleidimo impulsų formuotoją, kad jis veiktų atšiauresnėmis sąlygomis nei tikrasis pertraukiklis (dėl šios priežasties nereikėtų naudoti poliarizuotos relės, kuri neatmuša kontaktų). Įjungę maitinimą, osciloskopo ekrane stebėkite įtampos kreivę tiristoriaus įėjime, kuri turėtų būti tokia, kaip parodyta Fig. 5, a, sužinokite pradinius pradinio impulso parametrus. Sumažinus arba padidinus transformatoriaus antrinės apvijos apsisukimų skaičių, galima atitinkamai sumažinti arba padidinti impulso amplitudę, o pasirinkus pirminės apvijos apsisukimų skaičių ir kondensatoriaus C4 talpą - keisti. impulso trukmė ir jo „grynumas“ apsaugos nuo pertraukiklio kontaktų atšokimo požiūriu. Paprastai po dviejų ar trijų bandymų galima parinkti detalių duomenis taip, kad impulsas turėtų reikiamą trukmę ir amplitudę, o pertraukiklio kontaktų atšokimas neturėtų įtakos veikimo stabilumui ir formai. paleidimo impulsų įtampos kreivė. Remiantis duomenimis, gautais atlikus bandymus, yra sukurta darbinė impulsinio transformatoriaus versija.
Ryžiai. 5 pav. Paleidimo impulso (a) ir akumuliatoriaus kondensatoriaus iškrovimo impulso (b) įtampos diagramos
Uždegimo jungiklis "elektroninis - įprastas", sumontuotas ant perjungimo jungiklių arba biskvito jungiklio, užtikrina greitą perėjimą nuo vieno uždegimo tipo prie kito (siekiant išvengti tiristoriaus uždegimo bloko pažeidimo, perjungimas atliekamas tik išjungus maitinimo šaltinį). Kondensatorius C5, prijungtas įprastu uždegimo režimu lygiagrečiai su pertraukiklio kontaktais („Pr“), pakeičia kondensatorių, esantį ant uždegimo skirstytuvo korpuso (jis turi būti nuimtas arba atjungtas, nes sutrikdo normalų tiristoriaus uždegimo sistemos veikimą). ). Laidininkų gnybtai, pažymėti VK, VKB, General ir Pr, yra prijungti prie atitinkamų uždegimo ritės ir pertraukiklio gnybtų, o VKB ir VK kontaktai, apibraukti brūkšninėmis linijomis, naudojami laidams, anksčiau prijungtiems prie to paties pavadinimo uždegimo ritės gnybtai.
Visiškai surinktas tiristoriaus uždegimo blokas turi būti prijungtas prie pertraukiklio ir uždegimo ritės su uždegimo žvake (prijungta tarp aukštos įtampos gnybto ir maitinimo šaltinio minuso), o tada, įjungę įtampą, patikrinkite šiuos parametrus. : srovės suvartojimas, lygintuvo išėjimo įtampa, paleidimo impulso amplitudė ir trukmė, saugojimo kondensatoriaus iškrovos impulsas.
Apkrauto keitiklio suvartojamos srovės stipris, matuojamas ampermetru, prijungtu prie įrenginio maitinimo grandinės, turi būti 1,3-1,5 A. Lygintuvo išėjimo įtampa (kondensatoriuje C2), matuojama pagal pavaizduotą grandinę. pav. 6, turėtų būti lygi atviros grandinės įtampai arba mažesnė nei 5-7% (kartais iki 10%).
Ryžiai. 6 pav. Energijos kaupiklio įtampos matavimo schema, kai veikia tiristoriaus uždegimo blokas.
Trigerio impulso amplitudė ir trukmė, išmatuota osciloskopu, turi būti atitinkamai 5-7 V ir 150-250 µs. Intervale tarp impulsų atsiranda nedideli trukdžiai su maža amplitudė (ne daugiau kaip 0,1-0,2 pradinio impulso amplitudės) (kontaktų uždarymo momentu). Jei matomos mažos „įpjovos“ (dažniausiai su keitiklio dažniu), tuomet reikia pasirinkti kondensatoriaus C1 talpą.
Akumuliatoriaus C2 iškrovos impulsas, žiūrint osciloskopo ekrane, yra toks, kaip parodyta Fig. 5 B. Kondensatoriaus įkrovimas turi baigtis ne vėliau kaip 2/3 tarpo tarp impulsų (dažniausiai jis baigiasi ties 1/3-1/2 tarpo).
Išbandytą tiristorių uždegimo bloką reikia palikti darbinėje būsenoje 30-40 minučių, kad būtų galima valdyti šiluminį režimą. Per tą laiką keitiklio transformatorius turi būti įkaitintas iki ne aukštesnės kaip 70–80 °C temperatūros (kenčia ranka), o tranzistorių aušintuvai – iki 35–45 °C.
Bloko dizainas yra savavališkas. Įtampos keitiklių tranzistoriai montuojami ant plokštelinių radiatorių arba profiliuoto duraliuminio 4-5 mm storio su bendru plotu 60-80 cm2.
Galimas tiristoriaus uždegimo sistemos bloko, sumontuoto metaliniame korpuse, kurio matmenys 130X130X60 mm, konstrukcija parodyta fig. 7.
Ryžiai. 7. Tiristoriaus uždegimo sistemos bloko konstrukcija
Įrenginys turi būti dedamas ant automobilio (po gaubtu), kad jo išvesties laidus VKB, VK ir „Common“ būtų galima prijungti prie atitinkamų uždegimo ritės gnybtų (laidas, jungiantis uždegimo ritės gnybtą „Bendrasis“). į pertraukiklį pašalinamas). Laidai, kurie anksčiau stovėjo ant to paties pavadinimo uždegimo ritės gnybtų, yra prijungti prie uždegimo blokų trinkelių VKB ir VK kontaktų.
Uždegimo sistemose su energijos kaupimu kondensatoriaus elektrostatiniame lauke elektroninės relės funkciją atlieka tiristoriai, valdomi kontaktiniu pertraukikliu, todėl tokios sistemos vadinamos kontaktiniu-tiristoriumi. Žinomos sistemos su impulsiniu ir nuolatiniu energijos kaupimu elektrostatiniame lauke.
Nepertraukiamą energijos kaupimo sistemą sudaro stūmimo įtampos keitiklis, susidedantis iš dviejų tranzistorių VT1 ir VT2, transformatoriaus T1, rezistorių R2 ir R3 bei kondensatoriaus C1. Keitiklio išėjimo įtampai ištaisyti naudojamas pilnos bangos lygintuvas su nuliniu tašku (diodai VD1 ir VD2). Lygintuvas apkraunamas akumuliaciniu kondensatoriumi C2, lygiagrečiai su kuriuo prijungtas rezistorius R4. Tiristorius VS nutraukia srovę uždegimo ritės pirminėje apvijoje L1 (transformatorius T2). Tiristorius valdomas kontaktiniu S2 uždegimo laiko sinchronizatoriumi.
Ryžiai. Tiristoriaus uždegimo sistema su nuolatiniu energijos kaupimu kondensatoriaus elektrostatiniame lauke
Uždarius uždegimo jungiklio kontaktus S1, įjungiamas stūmimo įtampos keitiklis. Transformatoriaus T1 antrinės apvijos L2 gnybtuose atsiranda stačiakampio formos kintamoji įtampa, kurios amplitudė yra 200-500 V. Ištaisyta nuolatinė įtampa tiekiama į akumuliacinio kondensatoriaus C2 įkrovą, jei kontaktai S2 uždegimo laiko sinchronizatorius yra uždarytas. Tiristorius yra uždaroje būsenoje, nes jo valdymo grandinę manevruoja uždari sinchronizatoriaus kontaktai S2.
Sinchronizatoriaus kontaktų S2 atidarymo momentu įtampa iš GB per rezistorių R1 tiekiama į tiristoriaus VS valdymo elektrodą. Per atvirą tiristorių kondensatorius C2 išleidžiamas į uždegimo ritės T2 pirminę apviją L1, dėl ko jo antrinėje apvijoje L2 sukeliamas didelis EMF. Tinkamai parinkus nagrinėjamos uždegimo sistemos elementų parametrus, galima užtikrinti pilną kondensatoriaus įkrovimą visais variklio darbo režimais ir gauti antrinę įtampą, kuri praktiškai nepriklauso nuo alkūninio veleno sukimosi greičio. C1-R2 grandinė užtikrina patikimą tranzistoriaus keitiklio paleidimą.
Sistemoje su impulsiniu energijos kaupimu, uždarius uždegimo jungiklio kontaktus S1 ir atidarius uždegimo laiko sinchronizatoriaus kontaktus S2, į tranzistoriaus VT pagrindą iš akumuliatoriaus GB perduodamas teigiamas įtampos impulsas. Tranzistorius pereina į sodrumą, eidamas per emiterio-kolektoriaus sandūrą ir pirminę transformatoriaus srovės apviją L1, kuri transformatoriuje sukuria magnetinį lauką. Sinchronizatoriaus kontaktų S2 uždarymo momentu trumpai sujungiama tranzistoriaus KG bazinė grandinė, tranzistorius pereina į išjungimo būseną, transformatoriaus apvijoje L1 dingsta srovė ir atsiranda didelis EMF. sukeltas antrinėje apvijoje. Šiuo metu sinchronizatoriaus uždaryti kontaktai S2 šuntuoja tiristoriaus valdymo grandinę. Tiristorius uždarytas, o kondensatorius C per VD1 diodą įkraunamas iki 200–400 V įtampos.
Ryžiai. Tiristoriaus uždegimo sistema su impulsinės energijos kaupimu kondensatoriaus elektrostatiniame lauke
Kitą kartą uždarius sinchronizatoriaus kontaktus S2, įtampa iš akumuliatoriaus tiekiama į tiristoriaus valdymo elektrodą per rezistorius Ra, Rl, R3. Atsidaro tiristorius. Kondensatoriaus iškrovos srovė praeina per pirminę transformatoriaus ritės apviją L1 ir antrinės apvijos gnybtuose atsiranda aukštos įtampos impulsas, kuris nukreipiamas į uždegimo žvakę.
Uždegimo sistemos su energijos kaupimu kondensatoriaus elektrostatiniame lauke užtikrina didesnį antrinės įtampos kilimo greitį, todėl jis yra mažiau jautrus suodžių šunto rezistorių buvimui. Tačiau dėl didelio antrinės įtampos augimo greičio, gedimo įtampa didėja, palyginti su sistemomis, kuriose energija kaupiama magnetiniame lauke. Be to, sutrumpėjus kibirkštinio išlydžio indukcinio komponento trukmei, užvedus variklį ir dirbant su daline apkrova, pablogėja oro ir kuro mišinio užsidegimas ir degimas.
Šio įrenginio privalumas – automatinis kelių kibirkščių režimo išjungimas užvedus variklį. Tai pašalina galimybę išjungti variklį kelių kibirkščių uždegimo metu, jei pertraukiklio kontaktų tarpas yra didesnis nei optimalus. Esant dideliems atvirų pertraukiklio kontaktų kampams, į kitą cilindrą palei skirstytuvą gali nuslysti kibirkštis, dėl kurios variklis sustos. Grandinė gali veikti esant maitinimo įtampai nuo 5 iki 20 V. Varikliui esant 1000 aps./min., elektroninis uždegimo įtaisas sunaudoja apie 0,3 A srovę. Padidėjus variklio sūkių dažniui, suvartojama srovė didėja ir esant 6000 aps./min. vertė apie 1 A.
Apie 4000 V įtampa, prie kurios įkraunamas akumuliacinis kondensatorius C8, suformuojama naudojant įtampos keitiklį, pagamintą pagal išoriškai sužadintą grandinę. Pagrindinis generatorius, pagamintas pagal multivibratoriaus grandinę ant elementų D2.1 ir D2.2, veikia 5 ... 6 kHz dažniu, kai 2 ir 13 įėjimuose yra loginis „1“. Atskiri invertavimo etapai ant elementų D2.3 ir D2.4 užtikrina multivibratoriaus priešfazių stačiakampių impulsų perdavimą į raktų V6, V7 ir V8, V9, prijungtų prie transformatoriaus T1 apvijų I ir II, įvestis. III apvijoje indukuojama stačiakampė įtampa, kurios amplitudė apie 400 V. Ši įtampa ištaisoma V12 tilteliu ir įkrauna akumuliacinį kondensatorių C8.
Kelių kibirkštinio uždegimo režimas užvedant variklį suteikiamas naudojant multivibratorių ant elementų D1.3 ir D1.4. Multivibratoriaus dažnis apie 200 Hz nustatomas pasirenkant kondensatorius C1 ir C2. Multivibratorius persijungia į savaiminio virpesių režimą, kai iš starterio relės į diodo V2 katodą tiekiama 12 V įtampa ir jį uždaro. Iš elemento D1.3 išėjimo 3 stačiakampiai multivibratoriaus impulsai tiekiami į Schmitt trigerio įvestį 4, pagamintą ant elementų D1.1 ir D1.2. Uždarius pertraukiklio kontaktus, elemento D1.1 įėjime 5. yra loginis "0", o prie jo atvirkštinio išėjimo - "loginis 1" nepriklausomai nuo įtampos lygio 4 įėjime. Tada veikia multivibratorius D2.1, D2.2, o akumuliacinis kondensatorius įkraunamas iki 400 įtampos. V. Jei pertraukiklio kontaktai yra atviri, tada elemento D1.1 išėjime 6 pasirodo "logika 1" su multivibratoriaus D1.3, D1A dažniu. Esant neigiamam įtampos kritimui, diferencijuotas impulsas iš šios išvesties atidaro tranzistorių V3, kuris užtikrina tiristoriaus V10 paleidimą. Kondensatorius C8 iškraunamas per tiristorių ir pirminę uždegimo ritės apviją, todėl žvakėje susidaro kibirkštis. Toks pat neigiamas įtampos kritimas taikomas multivibratoriaus D2 1, D2.2 įėjimams nuo 2 iki 13 ir jį sulėtina, dėl to mygtukai V6 ... V9 užsidaro ir energija iš akumuliatoriaus nenaudojama. Išsikrovus kondensatoriui C8, tiristorius V10 užsidaro. Dėl svyravimo proceso pirminėje uždegimo ritės apvijoje kondensatorius C8 įkraunamas iki 0,4 ... 0,5 pradinės įtampos lygio. Pakartotinio kibirkščiavimo procesas vyksta tol, kol pertraukiklio kontaktinės plokštės yra atviros. Užvedus variklį ir išjungus starterį atsidaro diodas V2, multivibratorius D1.3, D1.4 sulėtėja ir įrenginys persijungia į vienos kibirkštinio uždegimo režimą. Kondensatorius C, šunto pertraukiklis, užtikrina apsaugą nuo kontakto atšokimo. Jungiklis S1 įjungia įtampos keitiklį, kad maitintų skustuvą. Šis perjungimo jungiklis gali būti naudojamas kaip apsaugos nuo vagystės įrenginys.
Transformatorius T1 suvyniotas ant M2000NM tipo W16x8 ferito šerdies ir susideda iš keturių pusių W8 X 8. I ir II apvijose yra po 22 vielos PEV-2 0,26 vijas. Įrenginyje naudojami rezistoriai MLT-0,25, elektrolitiniai kondensatoriai K50-6, S8-MBGO, 1,0 X 600 V. Tranzistoriai V6, V8 tipas KT503, KT630, MP37, V7, V9 - KT817, KT819, KT805 A, su srove aKT805 A perdavimo koeficientas ne mažesnis kaip 10. Tranzistoriai V3 - KT502G, MP25B, MP26B, V4 - KT815 A ... G, KT404 A ... G. Diodai VI, V2 - bet kokie mažos galios. Tranzistoriai V7, V9 montuojami ant atskirų radiatorių, kurių bendras sklaidos plotas ne mažesnis kaip 50 cm2.
Montuojant uždegimo įtaisą patartina uždegimo laiką pakoreguoti naudojant stroboskopą. Tinkamai surinkto įrenginio reguliuoti nereikia.
Šiuolaikinį automobilį sunku įsivaizduoti be uždegimo. Pagrindiniai elektroninės uždegimo sistemos privalumai yra gerai žinomi, jie yra šie:
pilnesnis kuro deginimas ir su tuo susijęs galios bei efektyvumo padidėjimas;
išmetamųjų dujų toksiškumo mažinimas;
šalto užvedimo palengvinimas
uždegimo žvakių išteklių padidėjimas;
sumažintas energijos suvartojimas;
galimybė mikroprocesoriumi valdyti uždegimą.
Tačiau visa tai daugiausia taikoma CDI sistemai.
Įjungta Šis momentas, automobilių pramonėje praktiškai nėra uždegimo sistemų, pagrįstų energijos kaupimu kondensatoriuje: CDI (Capacitor Discharge Ignition) - tai taip pat tiristorius (kondensatorius) (išskyrus 2 taktus importuotus variklius). Ir uždegimo sistemos, pagrįstos energijos kaupimu induktyvumu: ICI (uždegimo ritės induktorius) išgyveno perėjimo nuo kontaktų prie jungiklių momentą, kai pertraukiklio kontaktai buvo trigubai pakeisti tranzistoriaus raktu ir Holo jutikliu be esminių pakeitimų (pavyzdys uždegimo VAZ 2101 ... 07 ir integruotose uždegimo sistemose VAZ 2108 ... 2115 ir kitose). Pagrindinė dominuojančio ICI uždegimo sistemų platinimo priežastis yra integruoto vykdymo galimybė, o tai reiškia pigesnę gamybą, supaprastintą surinkimą ir montavimą, už kurį moka galutinis vartotojas.
Taip sakant, ICI sistema turi visus trūkumus, iš kurių pagrindinis yra santykinai mažas šerdies pakartotinio įmagnetinimo greitis ir dėl to staigus pirminės apvijos srovės padidėjimas didėjant variklio greičiui ir energijai. praradimas. Tai lemia tai, kad didėjant greičiui pablogėja mišinio užsidegimas, dėl to prarandama pradinio blyksnio slėgio padidėjimo momento fazė, o efektyvumas pablogėja.
Dalinis, bet toli gražu ne Geriausias sprendimasŠi problema kyla dėl dvigubų ir keturių uždegimo ritių (vadinamųjų) naudojimas. Tokiu būdu gamintojas paskirstė apkrovą pagal įmagnetinimo apsisukimo dažnį nuo vienos uždegimo ritės iki dviejų ar keturių, taip sumažindamas vienos šerdies pakartotinio įmagnetinimo dažnį. uždegimo ritė.
Noriu pastebėti, kad automobiliuose su uždegimo grandine (VAZ 2101 ... 2107), kur kibirkštis susidaro pertraukiant srovę pakankamai didelės varžos ritėje su mechaniniu pertraukikliu, ją pakeičiant elektroniniu jungikliu iš arba panašiai automobiliuose su didelės varžos rite nedaro nieko kito, tik sumažina srovės apkrovą vienam kontaktui.
Faktas yra tas, kad ritės RL parametrai turi atitikti prieštaringus reikalavimus. Pirma, aktyvioji varža R turi apriboti srovę tokiu lygiu, kad būtų galima sukaupti reikiamą energijos kiekį paleidimo metu, kai akumuliatoriaus įtampa gali nukristi 1,5 karto. Kita vertus, per didelė srovė lemia priešlaikinį kontaktinės grupės gedimą, todėl ją riboja variatorius arba siurblio impulso trukmė c. Antra, norint padidinti sukauptos energijos kiekį, būtina padidinti ritės induktyvumą. Tuo pačiu metu, padidėjus apsisukimams, šerdis neturi laiko iš naujo įmagnetinti (kaip aprašyta aukščiau). Dėl to antrinė įtampa ritėje nespėja pasiekti nominalios vertės, o kibirkšties energija, proporcinga srovės kvadratui, staigiai sumažėja esant dideliems (daugiau nei ~3000) variklio sūkiams.
Elektroninės uždegimo sistemos privalumai labiausiai pasireiškia kondensatorinėje uždegimo sistemoje su energijos kaupimu bake, o ne šerdyje. Viena iš kondensatoriaus uždegimo sistemos parinkčių aprašyta šiame straipsnyje. Tokie įrenginiai atitinka daugumą uždegimo sistemai keliamų reikalavimų. Tačiau jų masės pasiskirstymą trukdo grandinėje esantis aukštos įtampos impulsinis transformatorius, kurio gamyba yra žinomas sunkumas (daugiau apie tai žemiau).
Šioje grandinėje aukštos įtampos kondensatorius įkraunamas iš DC / DC keitiklio, ant P210 tranzistorių, kai gaunamas valdymo signalas, tiristorius prijungia įkrautą kondensatorių prie uždegimo ritės pirminės apvijos, o DC-DC veikia blokuojančiame generatoriaus režime sustoja. Uždegimo ritė naudojama tik kaip transformatorius (smūginė LC grandinė).
Paprastai pirminės apvijos įtampa normalizuojama ties 450 ... 500 V. Dėl aukšto dažnio generatoriaus ir įtampos stabilizavimo sukauptos energijos kiekis praktiškai nepriklauso nuo akumuliatoriaus įtampos ir veleno greičio. Tokia konstrukcija yra daug ekonomiškesnė nei tada, kai energija kaupiama induktoriuje, nes srovė teka per uždegimo ritę tik kibirkšties momentu. Dviejų taktų savaiminio virpesių keitiklio naudojimas leido padidinti efektyvumą iki 0,85. Žemiau pateikta schema turi savo privalumų ir trūkumų. KAM dorybės turėtų būti priskirta:
antrinės įtampos normalizavimas, neatsižvelgiant į alkūninio veleno sukimosi greitį darbo sūkių diapazone.
dizaino paprastumas ir dėl to didelis patikimumas;
didelis efektyvumas.
Į trūkumus:
stiprus šildymas ir dėl to nepageidautina jį dėti į variklio skyriaus vietą. Labiausiai, mano nuomone, gera vieta yra automobilio buferis.
Palyginti su ICI uždegimo sistema su energijos kaupimu uždegimo ritėje, kondensatoriaus uždegimas (CDI) turi šiuos privalumus:
didelis aukštos įtampos sukimosi greitis;
ir pakankamas (0,8 ms) lankinio išlydžio degimo laikas ir dėl to padidėja kuro mišinio pliūpsnio slėgis cilindre, dėl to padidėja variklio atsparumas detonacijai;
antrinės grandinės energija didesnė, nes yra normalizuotas pagal lanko degimo laiką nuo užsidegimo momento (MZ) iki viršutinio negyvojo taško (TDC) ir nėra ribojamas ritės šerdies. Dėl to - geresnis kuro degumas;
pilnesnis kuro degimas;
geresnis savaiminis uždegimo žvakių, degimo kamerų išsivalymas;
išankstinio uždegimo trūkumas.
mažiau erozinis uždegimo žvakių kontaktų, skirstytuvo susidėvėjimas. Dėl to - ilgesnis tarnavimo laikas;
patikimas startas bet kokiu oru, net ir išsikrovus akumuliatoriui. Įrenginys pradeda veikti užtikrintai nuo 7 V;
švelnus variklio veikimas, dėl tik vieno degimo priekio.
Transformatoriui naudojamas žiedas, kurio magnetinis pralaidumas h = 2000, pjūvis >= 1,5 cm 2 (pavyzdžiui, buvo parodyti geri rezultatai: „šerdis M2000NM1-36 45x28x12“).
Apvijos duomenys:
Surinkimo technologija:
Apvija uždedama pasukama, kad būtų apversta šviežiai impregnuota epoksidinė tarpinė.
Pasibaigus sluoksniui arba apvyniojus viename sluoksnyje, apvija padengiama epoksidine derva, kol užpildomos tarpinės tuštumos.
Apvija uždaroma tarpikliu ant šviežios epoksidinės dervos, išspaudžiant perteklių. (dėl vakuuminio impregnavimo trūkumo)
Taip pat turėtumėte atkreipti dėmesį į išvadų nutraukimą:
uždedamas fluoroplastinis vamzdelis ir tvirtinamas nailoniniu siūlu. Ant pakopinės apvijos laidai yra lankstūs, pagaminti iš vielos: MGTF-0,2 ... 0,35.
Po pirmos eilės impregnavimo ir apšiltinimo (apvijos 1-2-3, 4-5-6) aplink visą žiedą sluoksniais apvyniojama pakopinė apvija (7-8), apsukama. , sluoksnių eksponavimas, „ėriukai“ – neleidžiami.
Dėl transformatoriaus gamybos kokybės beveik pavydi įrenginio patikimumo ir ilgaamžiškumo.
Apvijų vieta parodyta 3 pav.
Norint geriau išsklaidyti šilumą, bloką rekomenduojama montuoti duraliuminio briaunuotame korpuse, apytikslis dydis 120 x 100 x 60 mm, medžiagos storis 4...5 mm.
P210 tranzistoriai dedami ant korpuso sienelės per izoliuojančią šilumą laidią tarpinę.
Montavimas atliekamas pakabinamu montavimu, atsižvelgiant į aukštos įtampos, impulsinių įrenginių montavimo taisykles.
Valdymo plokštė gali būti pagaminta ant spausdintinės plokštės arba ant prototipų plokštės.
Gatavo įrenginio reguliuoti nereikia, reikia tik išsiaiškinti, ar 1, 3 apvijos yra įtrauktos į bazinio tranzistoriaus grandinę, o jei generatorius neįsijungia, jas sukeisti.
Naudojant CDI, skirstytuve sumontuotas kondensatorius yra išjungtas.
Detalės
Praktika parodė, kad bandymas pakeisti P210 tranzistorius moderniu siliciu sukelia didelių komplikacijų. elektros grandinė(žr. 2 apatines diagramas ant KT819 ir TL494), reikia kruopštaus derinimo, kurį po vienerių ar dvejų metų eksploatavimo sunkiomis sąlygomis (šildymas, vibracija) tenka atlikti dar kartą.
Asmeninė praktika nuo 1968 m. parodė, kad P210 tranzistorių naudojimas leidžia 5 ... 10 metų pamiršti elektroninį bloką ir naudoti aukštos kokybės komponentus (ypač saugojimo kondensatorių (MBGCH) su ilgu nesenstančiu dielektriku) ir tiksli transformatoriaus gamyba – ir ilgesniam laikui.
1969-2006 Visos teisės į šios grandinės projektą priklauso V. V. Aleksejevui. Perspausdinant reikia nuorodą.
Galite užduoti klausimą apatiniame dešiniajame kampe nurodytu adresu.
Literatūra
A. Kuzminskis, V. Lomanovnčas
Įprasta akumuliatoriaus uždegimo sistema turi rimtų trūkumų. Reikšmingiausi iš jų: maža kibirkšties galia, greitas pertraukiklio kontaktų susidėvėjimas, 4 A eilės perjungimo srovė uždegimo ritės pirminės apvijos grandinėje ir didelės energijos sąnaudos (maždaug 50 W) .
Siūlomos tiristorinės uždegimo sistemos leidžia kelis kartus sumažinti iš transporto priemonės elektros sistemos suvartojamą galią ir 20-30 kartų sumažinti srovę, tekančią per pertraukiklio kontaktus. Tokiu atveju kibirkšties galia padidėja mažiausiai 5 kartus ir beveik nepriklauso nuo žvakių ir pertraukiklio būklės.
Žemiau yra dviejų konstrukcijų elektroninių uždegimo blokų, pagrįstų tiristoriais „BTZ-1“ ir „BTZ-2“, aprašymas. Jie labai gerai pasitvirtino ilgą laiką eksploatuojant „Moskvich“, „Volga“ ir „Zaporozhets“ markių automobilius. Tiristorių uždegimo blokai surenkami iš įprastų dalių, kad būtų galima pritaikyti įvairiems tikslams.
„BTZ-1“ schema parodyta fig. 1. Šis įrenginys ne tik tiekia uždegimo žvakes aukštos įtampos įtampa, bet ir leidžia automobilyje naudoti įvairius mažos galios buitinius prietaisus, kurie yra skirti jungti prie 220 V maitinimo šaltinio (elektrinė skustuvas, dantų šepetėlis ir kt.) .
Kadangi starteris sunaudoja daug srovės iš akumuliatoriaus, šaltuoju metų laiku akumuliatoriaus įtampa užvedant variklį gali nukristi iki 6-7 V. Natūralu, kad šiuo metu kibirkščiavimo sąlygos pablogėja ir variklio užvedimas apsunkinamas. Norint išlaikyti reikiamą kibirkšties galią
į BTZ-2 uždegimo bloko grandinę buvo įvesta elektromagnetinė relė P1 (2 pav.), kurios apvija įjungiama tuo pačiu jungikliu kaip ir starteris. Kontaktai P1 / 1 ir P1 / 2, suaktyvinus relę, įjunkite papildomą transformatoriaus Tp1 pakopinę apviją (V). Taigi galima išlaikyti reikiamą kibirkšties galią net ir akumuliatoriaus įtampai nukritus iki 5-6 V. Maitinimo grandinėje esantis žemo dažnio filtras Dr1 ir C1 tarnauja radijo trukdžių slopinimui.
Abu elektroniniai uždegimo blokai pagaminti pagal kondensatoriaus-kontaktinę grandinę su perjungiamu tiristoriumi. Norint gauti reikiamą kibirkščiavimo energiją, naudojamas akumuliacinis kondensatorius C2 (C3), kuris įkraunamas iš aukštos įtampos keitiklio ir išleidžiamas per tiristorių į uždegimo ritės pirminę apviją. Tuo pačiu metu ant uždegimo ritės antrinės apvijos indukuojama aukšta įtampa, kuri per skirstytuvą tiekiama į variklio kištukus. Įtampos keitikliai abiejose uždegimo sistemose pagaminti pagal simetrinio blokavimo generatoriaus schemą. Grandinė leidžia tranzistoriams 77 ir T2 montuoti naudoti bendrą neizoliuotą šilumos šalintuvą, prijungtą prie važiuoklės („bendras minusas“). Tuo pačiu metu, be keitiklio bloko konstrukcijos supaprastinimo, žymiai pagerinamas viso įrenginio šiluminis režimas ir padidinamas jo veikimo patikimumas.
Išsamiau panagrinėkime BTZ-1 uždegimo bloko schemą, parodytą fig. 1. Stumdomųjų tranzistorių generatorių su transformatoriaus grįžtamuoju ryšiu veikimo principas yra gerai žinomas. Tranzistoriai T1 ir T2 veikia rakto režimu, perjungiant srovę pirminėje transformatoriaus Tp1 apvijoje. Antrinėje apvijoje Tp1 indukuojama simetriškos formos (arti stačiakampio) aukšta įtampa. Prie antrinės apvijos Tpl yra prijungtas lygintuvo tiltelis D1-D4, iš kurio pašalinama pastovi apie 400 V įtampa, kuri naudojama
įkrovimo kondensatorius C2. Tiristorius D5 iš pradžių uždarytas. Pertraukiklio, kuris trumpai sujungia uždegimo įtaiso 3 ir 7 spaustukus, kontaktų uždarymo momentu, kondensatorius C3 per diodus D8-D9 ir rezistorių R7 įkraunamas beveik iki visos akumuliatoriaus įtampos. Rezistorius R7 šiek tiek atitolina įkrovimo laiką, pašalindamas pertraukiklio kontaktų „atšokimo“ poveikį uždarymo momentu.
Atsidarius pertraukiklio kontaktams (gnybtai 3-7 BTZ), kondensatorius C3 iškraunamas per diodą D7, tiristoriaus D5 valdymo elektrodą ir rezistorius R9-R10. Tokiu atveju į tiristoriaus D5 valdymo elektrodą tiekiamas teigiamas impulsas, kuris atidaro tiristorių. Akumuliatorius C2, įkrautas iki maždaug 400 V įtampos, iškraunamas per tiristorių-D5 ir uždegimo ritės pirminę apviją (BTZ 1 ir 2 gnybtai). Vienu metu atidarytas tiristorius D5 šuntuoja įtampos keitiklio išėjimo grandinę, sutrikdydamas generavimą.
Neigiamas impulsas, ateinantis iš pirminės uždegimo ritės apvijos per R8-D6 grandinę, perjungus tiristorių D5, akimirksniu įkrauna kondensatorių C3. Dėl to valdymo impulso, kuris atidaro tiristorių, trukmė neviršija 2 μs. Tai užtikrina vienos kibirkšties susidarymą ir tuo pačiu apsaugo tiristorių nuo kelių perjungimų. Išsikrovus kondensatoriui C2, tiristorius D5 užsidaro, generavimas keitiklyje atsinaujina ir visas procesas kartojamas.
Siekiant palengvinti įtampos keitiklio paleidimą ant tranzistorių 77 ir T2 pagrindo, iš įtampos daliklių R1, R2 ir R3, R4 nustatomas nedidelis neigiamas poslinkis. Siekiant išvengti spontaniško tiristoriaus D5 perjungimo veikiant trukdžiams, atsirandantiems veikiant įtampos keitikliui ir kai kuriems automobilio elektros įrangos elementams (generatoriui, relės reguliatoriui, posūkio rodikliams ir kt.), filtras C1 D9 įvedamas į tiristoriaus valdymo grandinę. Be to, be tiristoriaus D5 valdymo elektrodo, yra nustatytas apsauginis neigiamas 0,5–0,7 V poslinkis, kuris pašalinamas iš R6 D8 grandinės.
Skirtumas tarp antrojo įtampos keitiklio (2 pav.) ir pirmojo yra tas, kad jis turi dvi pakopines apvijas (I ir V). Naudojant elektromagnetinės relės R1 kontaktus, šias apvijas galima įjungti nuosekliai, kad padidėtų įtampa, tiekiama į lygintuvo tiltelio D1-D4 įvestį, kai variklis sunkiai užvedamas. Antrasis lygintuvo tiltelis, surinktas ant diodų D5-D8, skirtas papildomiems mažos galios srovės vartotojams maitinti. Jis gali tiekti apie 20 W galią, esant 220-230 V įtampai. VI gnybtas („sinchronizavimas“) naudojamas pagalbiniams variklio valdymo ir reguliavimo sistemos įrenginiams (tachometriniam įtampos stabilizatoriui ir kt.) prijungti. Uždegimo blokų detalės ir dizainas. Gaminant uždegimo įtaisą ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas įtampos keitiklio transformatoriui, nuo kurio daugiausia priklauso elektroninio bloko patikimumas. Šio transformatoriaus gamybai geriausia naudoti toroidinę šerdį, pagamintą iš plieno markės E330-E340 (HVP) arba lydinio 34NKMP arba 79NM (permalloy). Pirmuoju atveju galite naudoti šerdį OL25 / 40X12.5 ar panašią, bet šiek tiek didesnio skerspjūvio. Iš permalloy šerdies galima rekomenduoti OL25 / 40X6.5 (2 vnt.).
Šio transformatoriaus gamybai taip pat galite naudoti šerdį, pagamintą iš paprasto transformatoriaus plieno E42 arba E43 (Sh16 plokštės, 16 mm komplektas). Renkantis šerdį, reikia atsižvelgti į tai, kad jos magnetinės grandinės skerspjūvis turi būti ne mažesnis kaip 2 cm2. Transformatoriaus ritės rėmas pagamintas iš elektrinio kartono, apvijų laidai pritvirtinti prie rėmo skruostų perimetro. Norint padidinti transformatoriaus atsparumą drėgmei, ritė po apvijos yra impregnuojama elektros izoliaciniu laku arba junginiu (pavyzdžiui, KP-10).
Transformatoriaus Tp1, pagaminto ant W formos ir toroidinių gyslų, apvijų duomenys pateikti lentelėje.
Pirmiausia ant ritės suvyniojama pakopinė apvija I. Tarpsluoksnei izoliacijai galima naudoti kabelių popierių. Toroidinė šerdis, prieš klojant pakopinę apviją, izoliuojama dviem arba trimis sluoksniais lakuoto audinio arba fluoroplasto. Tada apvyniojamos II, III ir IV apvijos. Siekiant pagerinti keitiklio simetriją ir sumažinti transformatoriaus nuotėkio induktyvumą, pagrindo ir emiterio apvijos apvyniotos dviem laidais, III ir IV apvijų posūkius pastatant tarp II apvijos vijų.
|
Posūkių skaičius |
Pastaba |
|||
|
šerdis Ш16Х16 |
OL25/40H12B šerdis |
|||
|
Apvija atliekama dviem laidais |
||||
Transformatorius Tp1 grandinėje pav. 2 yra pagamintas ant OL32 / 50 X 16 tipo toroidinės šerdies.Pagrindinė pakopinė apvija I turi 1200 apsisukimų PELSHO 0,25 vielos; papildoma pakopinė apvija V turi 600 tos pačios vielos apsisukimų; emiterio apvijoje II yra 33 + 33 apsisukimai PEV-2 1,0 laido; III ir IV pagrindo apvijos turi po 10 PELSHO 0,41 vielos apsisukimų. Apvijos išdėstytos ta pačia tvarka, kaip ir Tp1 grandinėje fig. 1.
Jei nurodytų markių ir dydžių gyslų nėra, tuomet nesunku nustatyti esamos šerdies tinkamumą nurodytiems transformatoriams. Įtampos keitiklyje naudojamo transformatoriaus bendra galia nustatoma pagal jo bendrą apkrovą. Ji, savo ruožtu, yra lygi galiai, sunaudojamai kibirkščiuojant esant maksimaliam variklio sūkių dažniui, ir didžiausiai vieno ar kelių srovės vartotojų, kuriuos galima prijungti prie elektroninio bloko, galiai. Jei šie srovės vartotojai nenaudojami vairuojant, atsižvelgiama tik į vieną iš nurodytų apkrovų (maksimali).
Naudingos galios, sunaudojamos kibirkštims, kiekis priklauso nuo variklio cilindrų skaičiaus ir alkūninio veleno sukimosi greičio.
Keturių taktų variklio kibirkšties dažnis yra:
n – alkūninio veleno apsisukimų skaičius per minutę; Nts yra cilindrų skaičius.
C yra saugojimo kondensatoriaus (farad) talpa
U yra saugojimo kondensatoriaus įtampa. Mūsų atveju, esant C \u003d 1,0 μF iki U \u003d 400 V
Galia sunaudota kibirkščiuojant esant 6000 aps./min.:
Maždaug tiek pat energijos suvartojama ir dirbant su elektriniu skustuvu (15-18 W). Kadangi elektroninis blokas dažniausiai naudojamas maitinti vienai iš nurodytų apkrovų, akivaizdu, kad maksimali keitiklio galia negali viršyti 18-20 vatų.
Tuo atveju, kai turimos šerdies soties indukcijos (W) reikšmė nežinoma, kreipkitės į eksperimentinis metodas. Pagrindo ir emiterio apvijos suvyniotos ant šerdies, kad būtų galima įtraukti į keitiklį. Jie yra sujungti vienas su kitu ir prijungti prie tranzistorių T1 ir T2, kaip parodyta grandinėje fig. 1. Apvija atliekama dviem laidais; pagrindo apvijose turi būti 10-15 apsisukimų vielos PELSHO 0,25-0,31, emiterio - 30-50 vijų vielos PEL-2 1,0. Prijungdami maitinimo šaltinį, nustatykite generavimo dažnį ir įrenginio sunaudotą srovę. Norint išmatuoti dažnį, geriausia naudoti elektroninį osciloskopą arba dažnio matuoklį. Namuose galite apytiksliai nustatyti
supilkite generatoriaus dažnį, palygindami keitiklio veikimo metu girdimo garso aukštį su muzikos instrumento, pavyzdžiui, fortepijono, tonu. Paprastai generavimo dažnis neviršija 200-600 Hz (priklausomai nuo šerdies). Sukuriamų svyravimų forma turi būti kuo artimesnė stačiakampei, įrenginio suvartojama srovė neturi viršyti 0,5-0,6 A esant 12 V maitinimo įtampai. W reikšmė nustatoma pagal formulę:
čia f – keitiklio generuojamas dažnis, Hz;
Sst – šerdies skerspjūvis, cm2;
Kst – šerdies pripildymo plienu koeficientas;
Ue - kintamos įtampos vertė pusėje emiterio apvijos, V.
Juostinių toroidinių šerdžių Kst reikšmė yra 0,9–0,95 diapazone. Šerdims, pagamintoms iš įprastų W formos plokščių, Kst \u003d 0,75 -0,8.
Didžiausia galia, kurią galima paimti iš transformatoriaus, pagaminto tam tikroje šerdyje, nustatoma pagal šią formulę:
I, W, Sst, Kst reikšmės mums jau žinomos, o srovės tankis transformatoriaus apvijose (a) paprastai pasirenkamas 3-5 A / mm2 ribose.
ntr – transformatoriaus naudingumo koeficientas (toroidinėms gyslėms t) = 0,9, ShL tipo šerdims n = 0,85 ir W formos šerdims iš įprasto transformatoriaus plieno n = 0,75-0,8);
Langai – pagrindinio lango pjūvis cm2;
Kmedi - lango su apvijomis užpildymo koeficientas pasirenkamas 0,2 - 0,25 intervale.
Pažymėtina, kad optimalus keitiklio su transformatoriumi, pagamintu ant įprastos transformatoriaus plieninės šerdies, dažnis neturėtų viršyti 200 - 250 Hz. Priešingu atveju terminis
nuostoliai transformatoriaus šerdyje smarkiai padidėja, todėl jo įkaitimas gali viršyti leistiną vertę. Taip pat pažymime, kad naudojant žemų elektromagnetinių parametrų šerdis, padidėjus keitiklio dažniui, iškraipoma generuojamos įtampos forma ir žymiai sumažėja keitiklio efektyvumas. SHL tipo šerdims optimalus keitiklio dažnis yra 250-300 Hz, o OL tipo šerdims - 600-700 Hz. Taip pat reikia atsižvelgti į tai, kad didėjant keitiklio dažniui, didėja puslaidininkinių įtaisų nuostoliai ir didėja keitiklio srovės suvartojimas.
Siekiant pagerinti įrenginio patikimumą, skaičiuojant pageidautina numatyti dvigubą transformatoriaus transformatoriaus galios atsargą.
Pasirinkus šerdį, nustatomi transformatoriaus apvijos duomenys. Pusės emiterio apvijos apsisukimų skaičius (vienam tranzistoriui) randamas naudojant šią išraišką:
kur Ue \u003d Umax - Uke;
Uke - įtampos kritimas per atvirą tranzistorių (sotumo įtampa) \u003d 0,5 - 1 V. Jei akumuliatoriaus įtampa yra 12 V, Uc \u003d 12 - 0,5 \u003d 11,5 V. Kiti parametrai mums taip pat žinomi ir gali būti būti naudojamas skaičiuojant.
Pakopinės apvijos apsisukimų skaičius randamas naudojant išraišką:
Tada nustatome visų transformatoriaus transformatoriaus apvijų laido skersmenį. Norėdami tai padaryti, pirmiausia randame tranzistorių T1 ir T2 kolektoriaus srovės amplitudės vertę.
kur Ptot = 20 W;
npr (keitiklio efektyvumas) = 0,7;
Mes randame efektyviąją srovės vertę emiterio apvijoje Tp1:
Jei imsime vidutinį tranzistorių T1 ir T2 srovės stiprinimą (Wst), lygų 10, tada efektyviąją srovės vertę bazinėje apvijoje galima nustatyti naudojant šį ryšį:
(b - srovės tankis transformatoriaus apvijose 3-5 A/mm2). Tada, atsižvelgiant į keitiklio išėjimo įtampą (400 V), kai vardinė galia yra 20 W, nustatome efektyviąją srovės vertę padidinimo apvijoje Tp1 pav. 1:
Tuo pačiu būdu mes nustatome efektyviąją srovės vertę papildomoje padidinimo apvijoje Tpl pav. 2:
Prieš montuodami tranzistorius ant šilumos kriauklės, turite įsitikinti, kad jie yra geros būklės. Pageidautina pasirinkti tranzistorius su vienodomis (arba kuo artimesnėmis) kolektorių sandūrų atvirkštinėmis srovėmis ir srovės padidėjimu (Vst). Aušinimo kriauklės plokštuma turi būti kruopščiai nušlifuota, kad būtų užtikrintas patikimas tranzistorių, pritvirtintų prie radiatoriaus keturiais M3 srieginiais varžtais, paviršiaus. Atkreipkite dėmesį, kad diagramose Fig. 1 ir 2, galite naudoti bet kokius galingus tranzistorius (pavyzdžiui, P213-217, P210 ir kt.). Būtina atsižvelgti tik į leistiną įtampą tarp tranzistoriaus kolektoriaus ir emiterio bei galios išsklaidymą. Bendras tranzistorių 77 ir T2 galios išsklaidymas yra 15–22 vatų diapazone. Plokštelinio aušintuvo (radiatoriaus), naudojamo tranzistoriams T1 ir T2 montuoti, paviršiaus plotas turi būti ne mažesnis kaip 25 - 30 cm2. Tokiu atveju keitiklio tranzistorių ribinė temperatūra neviršys 60–70 ° C.
Prieš montuojant į uždegimo bloko grandinę, visi lygintuvo diodai turi būti patikrinti. Jungiant diodus D1-D4 ir D10 prie pastovios 600 V įtampos šaltinio, nuotėkio srovė neturi viršyti 10 μA. Norėdami patikrinti diodus D5-D8 grandinėje fig. 2 bandomoji įtampa gali būti sumažinta iki 400 V.
Pageidautina patikrinti tiristorių D5 ir D11 įtampą ir perjungimo srovę. Tam naudojamos grandinės, parodytos fig. 3a ir b. Tada palaipsniui didinant maitinimo šaltinio įtampą (pavyzdžiui, naudojant autotransformatorių LATR-1 arba LATR-2), tikrinami nurodyti tiristorių parametrai. Voltmetro B1 rodmenys (3 pav., a) tiristoriaus D5 perjungimo momentu staiga nukrenta iki nulio, o miliampermetras A1 pastebės staigų srovės padidėjimą. Atkreipkite dėmesį, kad tiristorių, kurių perjungimo įtampa mažesnė nei 500 V, uždegimo įtaisuose naudoti negalima. Panašiai nerekomenduojama naudoti grandinėse Fig. 1 ir 2 tiristoriai, kurių nuotėkio srovė didesnė nei 1 mA (3.6 pav.). Tokie tiristoriai veikimo metu perkais ir greitai suges. Tikrinant tiristorius reikia atsižvelgti į tai, kad kai kurių iš jų (pvz., KU202N tipo tiristorių) perjungimo įtampa gali siekti 700 V, o nuotėkio srovė esant 400-450 V darbinei įtampai neviršija keliasdešimt mikroamperų.
Visi fiksuoti rezistoriai, naudojami grandinėse pav. 1 ir 2, tipai MLT-0.5 ir MLT-2. Diagramoje pav. 1 kondensatorius C1 - elektrolitinis, tipas K.50-6, C2 - tipas MBGO, skirtas 400 V vardinei įtampai, SZ - metalinis popierius, MBM. Diagramoje pav. 2 kondensatoriai C1 - elektrolitinis K50-6 tipas, C2 - trys lygiagrečiai sujungti kondensatoriai K50-6 100,0X25 V, SZ - MBGO vardinei 600 V įtampai, C4 - metalinis popierius, MBM.
Droselis Dr1 (2 pav.) pagamintas ant šerdies KD-TD-4 (SHL 16X20). Jo apvijoje yra 120 vijų PEV-2 1.0 vielos. Elektromagnetinė relė R1 (2 pav.) RES-9 tipo (paso Nr. RS4.524.203).
Uždegimo bloko pagrindas, pagamintas pagal schemą pav. 1, tarnauja kaip 160X70X6 mm matmenų duraliuminio plokštė. Tranzistoriai 77 ir T2 yra sustiprinti
ant duraliuminio plokštės, kurios matmenys 70 x 45 x 6 mm. Jis montuojamas 50 mm atstumu nuo pagrindo plokštės krašto ir tvirtinamas vertikalioje padėtyje dviem M4 srieginiais varžtais. Šios plokštės viršutinėje galinėje dalyje stulpelio modulio viršutinės plokštės kraštas, kuriame nėra dalių, yra pritvirtintas trimis varžtais MZ sriegiu, kuris sujungia beveik visas uždegimo bloko mažąsias grandines (išskyrus transformatorių). Tp1, atminties kondensatorius C2, tranzistoriai T1 ir T2 ir tiristorius D5). Visos modulyje montuojamos dalys yra dėžutėje, nurodytoje pav. 4 eilės tvarka tarp viršutinės ir apatinės modulio lentų, sumontuotų 35 mm atstumu viena nuo kitos. Modulių plokščių trumpiklių sujungimo schema parodyta fig. 5, a ir b. Atkreipkite dėmesį, kad montavimo kokybė ir viso litavimo modulyje patikimumas turi būti nepriekaištingas, kitaip jis greitai suges dirbant su automobiliu. Modulio plokštės gali būti pagamintos naudojant spausdintą laidą iš folijos stiklo pluošto arba getinakso. Tačiau praktika parodė, kad tūriniai moduliai su priedais, sumontuotais ant tvirtinimo skirtukų ar dangtelių, pasirodė esąs daug patikimesni. Montavimui geriausia naudoti 0,5-0,75 mm skersmens sidabruotą varinę vielą.
Pritvirtinus tūrinį modulį ant tranzistorių T1 ir T2 radiatoriaus, šalia jo ant pagrindo plokštės sumontuotas transformatorius Tp1. Kitoje modulio pusėje yra akumuliacinis kondensatorius C2 ir tiristorius D5, kurie ant pagrindo pritvirtinti mažu variniu arba žalvariu kvadratu, kuris kartu atlieka ir kaip papildomas tiristoriaus šilumnešis. Tiristoriaus korpusas izoliuotas dviem žėručio poveržlėmis 0,05-0,1 mm storio ir fluoroplastine įvore, uždėkite tvirtinimo varžtą.
Uždegimo blokas, pagamintas pagal schemą pav. 1 dedamas į apsauginį metalinį korpusą, kurio matmenys 155X80X75 mm. Jis gali būti pagamintas iš 1,5–2,0 mm storio duraliuminio lakšto arba 1,0 mm storio plieno lakšto. Siekiant geresnio sandarinimo, tarp pagrindo ir įrenginio korpuso rekomenduojama uždėti guminį apvadą.
Tinkamai surinktam uždegimo blokui, ypač kruopščiai patikrinus visas grandinėje sumontuotas dalis, paprastai nereikia papildomo reguliavimo. Jei uždegimo įtaisas persijungia į nepertraukiamo generavimo režimą ir nėra valdomas pertraukiklio kontaktais, tada jame naudojamas žemos perjungimo įtampos tiristorius arba sugenda diodas D9. Kartais šį reiškinį galima pastebėti dėl nepakankamos kondensatoriaus C1 talpos ir diodo D6 gedimo. Jei žinoma, kad tranzistoriai T1 ir T2 yra geri, bet vis dar nėra generavimo, tada norėdami nustatyti įtampos keitiklio gedimo priežastį, pirmiausia atjunkite kondensatorių C2 nuo transformatoriaus Tpl pakopinės apvijos, tada tiristorių. D5 ir lygintuvo tiltelį D1-D4 ir pakeiskite sugedusias dalis. Tais atvejais, kai keitiklio veikimą lydi užkimimas ar šnypštimas, patikrinkite diodų D1-D4 ir tranzistorių T1-T2 tinkamumą naudoti. Atminties kondensatoriaus C2 gedimo priežastis gali būti vieno iš laidų trumpasis jungimas prie korpuso arba kondensatoriaus plokščių gedimas. Sugedus tiristoriaus D5 veikimui, visų pirma, reikia įsitikinti, kad žėručio poveržlės ir įvorė, izoliuojanti tiristoriaus korpusą nuo tvirtinimo kronšteino, yra nepažeisti. Jei izoliacija nepažeista, o pats tiristorius yra geros būklės, bet vis tiek nėra generavimo net ir atjungus padidinimo apviją Tpl nuo visų išvardytų dalių, tada gedimo priežasties reikia ieškoti įtampos keitiklio transformatoriuje. pati (netinkamas perjungimas, atsivėrimas arba trumpasis jungimas apvijose).
Neoplazmos nebuvimas atidarius pertraukiklio kontaktus rodo, kad tiristoriaus valdymo grandinė yra atidaryta (pavyzdžiui, jei pažeistas diodas D9).
Tikrinant uždegimo įtaisą už automobilio, būtina uždegimo ritės korpusą prijungti prie elektroninio bloko korpuso, kitaip ritė gali sulūžti ir sugadinti elektroninio bloko dalis.
Montuojant uždegimo bloką ant automobilio, jis montuojamas po gaubtu kuo toliau nuo variklio išmetimo kolektoriaus ir tvirtinamas keturiais M5 arba M6 srieginiais varžtais. Įrenginio montavimo vietoje temperatūra neturi viršyti + 70 ° C, kitaip uždegimo įtaiso patikimumas sumažėja dėl stipraus puslaidininkinių įtaisų perkaitimo.
Norėdami prijungti uždegimo įrenginį prie automobilio borto tinklo, geriausia naudoti kokią nors tinkamą kištuką (pvz., RSHABPB-14 tipo), kaip parodyta pav. 6. Tuo pačiu metu
užtikrina greitą perėjimą nuo vieno uždegimo tipo prie kito. Norėdami tai padaryti, pakanka pakeisti kištuko padėtį jungties lizde 180°, kaip parodyta pav. 6 („OZ“ - įprastas uždegimas, „TK“ - tiristoriaus uždegimas). Be to, kištukas gali tarnauti kaip apsaugos nuo vagystės „raktas“ – ištraukus jį iš lizdo, abi uždegimo sistemos bus išjungtos. Nežinant „rakto“ schemos, bus sunku užvesti variklį, nes, be tų, kurie nurodyti Fig. 6, galimi daug kitų džemperių vietos kištuke variantų.
Naudojant uždegimo bloką transporto priemonėse su 6 voltų akumuliatoriumi, be įtampos keitiklio transformatoriaus apvijų duomenų perskaičiavimo, taip pat būtina pakoreguoti rezistorių R1-R2 ir R3-R4 varžos vertę (įtampa skirstytuvai tranzistorių T1-T2 bazinėse grandinėse).
Įkeliama...
