향상된 점화 장치. 계획, 설명

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이 디자인은 이미 간단한 점화 블록 제조 경험이 있고 비 유적으로 말하면 오늘날 가능해 보이는 모든 것이 "압착"되는 장치를 갖고 싶어하는 훈련 된 라디오 아마추어에게 권장 될 수 있습니다. 지난 몇 년 동안 안정화된 점화 장치[1]는 많은 자동차 및 라디오 아마추어에 의해 반복되었으며 확인된 단점에도 불구하고 시간의 테스트를 견뎌 왔다고 가정할 수 있습니다. 유사한 매개변수를 갖는 단순성에서 유사한 구조의 간행물이 아직 문헌에 나타나지 않았다는 것도 중요합니다. 이러한 상황으로 인해 저자는 블록의 단순성을 유지하면서 근본적으로 블록의 성능을 개선하기 위한 또 다른 시도를 하게 되었습니다.

개선된 점화 장치와 [1]의 주요 차이점은 에너지 특성이 눈에 띄게 개선되었다는 것입니다. 원래 블록의 경우 최대 스파크 지속 시간이 1,2ms를 초과하지 않고 스파크 주파수의 최저 값에서만 얻을 수 있는 경우 새 블록의 경우 스파크 지속 시간은 전체 작동 대역 5에서 일정합니다. ... 200Hz이며 1,2 .. .1,4ms와 같습니다. 즉, 중간 및 최대 엔진 속도(가장 일반적으로 사용되는 모드)에서 스파크 지속 시간은 현재 설정된 요구 사항과 실질적으로 일치합니다.

점화 코일에 공급되는 전력도 크게 변경되었습니다. B-20 코일로 115Hz의 주파수에서 50 ... 52mJ에 도달하고 200Hz에서 약 16mJ에 도달합니다. 장치가 작동할 수 있는 공급 전압의 한계도 확장되었습니다. 엔진 시동 시 확실한 스파크는 3,5V의 온보드 전압에서 보장되지만 장치는 2,5V에서도 작동 상태를 유지합니다. 최대 주파수에서 공급 전압이 6V에 도달하고 스파크 지속 시간이 0,5밀리초 . 이러한 결과는 주로 변환기의 작동 모드, 특히 여기 조건을 변경하여 얻은 것입니다. 저자에 따르면 하나의 트랜지스터만 사용할 때 가능성의 실질적인 한계에 있는 이러한 표시기는 변환기 변압기에 페라이트 자기 회로를 사용함으로써도 보장됩니다.

그림 1의 블록 다이어그램에서 볼 수 있듯이 주요 변경 사항은 변환기와 관련이 있습니다. 저장 커패시터 C2에 전원을 공급하는 전하 펄스 발생기. 변환기를 시작하는 회로는 단일 사이클 안정화 차단 생성기의 계획에 따라 이전과 같이 단순화되었습니다. 시작 및 방전 다이오드(이전 방식에 따라 각각 VD3 및 VD9)의 기능은 이제 하나의 제너 다이오드 VD1에 의해 수행됩니다. 이 솔루션은 트랜지스터 VT1의 이미 터 접합에서 초기 바이어스를 크게 증가시켜 각 스파크 사이클 후에 발전기의보다 안정적인 시작을 제공합니다. 그럼에도 불구하고 트랜지스터 모드가 매개 변수에서 허용되는 값을 초과하지 않았기 때문에 블록의 전반적인 신뢰성을 감소시키지 않았습니다.

지연 커패시터 C1의 충전 회로도 변경되었습니다. 이제 저장 커패시터를 충전한 후 저항 R1과 제너 다이오드 VD1 및 V03을 통해 충전됩니다. 따라서 두 개의 제너 다이오드가 안정화에 관여하며, 총 전압은 열릴 때 저장 커패시터 C2의 전압 레벨을 결정합니다. 이 커패시터의 전압 증가는 변압기의 기본 권선 II의 권수 증가에 따라 보상됩니다. 저장 커패시터의 평균 전압 레벨은 345...365V로 감소하여 장치의 전반적인 신뢰성을 높이는 동시에 필요한 스파크 전력을 제공합니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

커패시터 C1의 방전 회로에는 안정기 VD2가 사용되어 1개 또는 9개의 기존 직렬 다이오드와 같은 온보드 전압 감소로 동일한 정도의 과보상을 얻을 수 있습니다. 이 커패시터가 방전되면 제너 다이오드 VDXNUMX이 순방향으로 열립니다(원래 장치의 다이오드 VDXNUMX처럼).

커패시터 C3은 trinistor VS1을 여는 펄스의 지속 시간과 전력을 증가시킵니다. 이는 커패시터 C2의 평균 전압 레벨이 크게 감소하는 높은 스파크 주파수에서 특히 필요합니다.

점화 코일에 대한 저장 커패시터의 다중 방전이 있는 전자 점화 장치[1,2, XNUMX], 스파크의 지속 시간 및 어느 정도는 그 전력이 트리니스터의 품질을 결정합니다. 첫째, 저장 에너지에 의해서만 생성되고 유지됩니다. 트리니스터를 포함할 때마다 에너지 소비가 낮을수록 더 많은 시동이 가능하고 더 많은 양의 에너지가 점화 코일로 전달됩니다. 따라서 최소 개방 전류를 갖는 트리니스터를 선택하는 것이 매우 바람직합니다.

블록에 1V의 전압이 공급될 때 블록이 스파크 시작(주파수 2 ... 3Hz)을 제공하는 경우 트리니스터는 양호한 것으로 간주될 수 있습니다. 만족스러운 품질은 전압 4..에서의 작동에 해당합니다. .5 V. 양호한 트리니스터의 경우 스파크 지속 시간은 1,3...1,5ms이며 불량의 경우 - 1...1,2ms로 감소합니다. 이 경우 이상하게 보일 수 있지만 컨버터의 제한된 전력으로 인해 두 경우의 스파크 전력은 거의 동일합니다. 더 긴 지속 시간의 경우 저장 커패시터는 거의 완전히 방전되며 커패시터의 초기(일명 평균) 전압 레벨은 컨버터에 의해 설정되며 지속 시간이 짧은 경우보다 다소 낮습니다. 지속 시간이 짧을수록 초기 레벨은 높지만 불완전 방전으로 인해 커패시터의 잔류 전압 레벨도 높습니다. 따라서 저장 장치의 초기 전압 수준과 최종 전압 수준의 차이는 두 경우 모두 실질적으로 동일하며 점화 코일에 도입되는 에너지의 양은 이에 따라 달라집니다[8]. 그러나 스파크 지속 시간이 길면 엔진 실린더에서 가연성 혼합물의 더 나은 애프터 버닝이 달성됩니다. 효율성을 높입니다.

장치의 정상 작동 중에 각 스파크의 형성은 점화 코일의 4,5주기 진동에 해당합니다. 그 뜻은. 스파크는 스파크 플러그에서 번갈아 가며 연속적으로 발생하는 4번의 교번 방전입니다. 따라서 어떤 조건에서도 진동의 세 번째 및 네 번째 기간의 기여를 감지할 수 없다는 의견([2]에서 설명)에 동의할 수 없습니다. 사실, 각 기간은 스파크의 총 에너지에 대한 고유하고 유형적인 기여를 하며, 이는 예를 들어 [4]와 같은 다른 출판물에서도 확인됩니다. 그러나 온보드 전압 소스가 회로 요소와 직렬로 연결된 경우(즉, 점화 코일 및 스토리지와 직렬로) 다른 요소가 아닌 소스에 의해 도입된 강한 감쇠는 실제로 가능하지 않습니다. 위에서 언급한 기여도를 감지합니다. 그러한 포함이 [XNUMX]에서 사용되었습니다.

설명 중인 블록에서 온보드 전압 소스는 진동 프로세스에 참여하지 않으며 물론 언급된 손실도 발생하지 않습니다.

블록의 가장 중요한 단위 중 하나는 T1 변압기입니다. 자기 회로 Sh15x12는 NM2000 oxyfer로 만들어졌습니다. 권선 1에는 와이어 PEV-52 2의 0,8턴이 포함되어 있습니다. 와이어 PEV-11 90의 2-0,25 회전; III - 와이어 PEV-450 2의 0,25턴.

자기 회로의 W형 부분 사이의 간격은 최대한 정확하게 유지해야 합니다. 이를 위해 조립할 때 극단적 인 막대 사이에 1,2 + 0,05mm 두께의 getinax (또는 textolite) 개스킷을 따라 접착제없이 배치 한 후 자기 회로의 부품을 강한 실로 함께 잡아 당깁니다.

외부에서 변압기는 여러 층의 에폭시, 니트로 접착제 또는 니트로 에나멜로 덮여 있어야 합니다.

코일은 볼이 없는 직사각형 스풀로 만들 수 있습니다. 권선 III을 먼저 감고 얇은 절연 가스켓으로 각 층이 다음 층과 분리되고 1중 가스켓으로 완성됩니다. 다음으로 권선 II가 감겨집니다. 권선 XNUMX은 두 개의 절연층에 의해 이전 권선과 분리됩니다. 스풀에 감을 때 각 레이어의 극단적인 회전은 니트로 접착제로 고정해야 합니다.

유연한 코일 리드는 전체 권선의 끝에서 가장 잘 수행됩니다. 권선 1과 II의 끝은 권선 Y1의 끝과 정반대 방향으로 그려야 하지만 모든 리드는 코일 끝 중 하나에 있어야 합니다. 동일한 순서로 유연한 리드도 배치되며 전기 판지(프레스보드)로 만든 개스킷에 실과 접착제로 고정됩니다. 붓기 전에 결론이 표시됩니다.

KU202N 외에도 문자 인덱스 A-G가 있는 KU221 trinistor를 블록에 사용할 수 있습니다. trinistor를 선택할 때 경험에서 알 수 있듯이 대부분의 경우 KU202에 비해 KU221N은 개방 전류가 낮지 만 트리거 펄스의 매개 변수 (지속 시간 및 주파수)에 더 중요하다는 점을 고려해야합니다. 따라서 KU221 시리즈의 트리니스터를 사용하는 경우 스파크 확장 회로의 요소 값을 조정해야 합니다. 커패시터 C3의 커패시턴스는 0,25μF이고 저항 R4는 620옴의 저항을 가져야 합니다.

KT837 트랜지스터는 Zh, I, K, T, U, F를 제외한 모든 문자 인덱스를 가질 수 있습니다. 정적 전류 전달 계수가 40 이상인 것이 바람직합니다. 다른 유형의 트랜지스터를 사용하는 것은 바람직하지 않습니다. 트랜지스터의 방열판은 사용 가능한 면적이 250cm2 이상이어야 합니다. 방열판으로 냉각 핀이 보충되어야하는 블록 또는베이스의 금속 케이스를 사용하는 것이 편리합니다. 케이스는 또한 장치에 대한 튀김 방지 기능을 제공해야 합니다.

VD3 제너 다이오드도 방열판에 설치해야 합니다. 블록에서 그것은 60x25x2mm 크기의 두 개의 스트립으로 구성되며 U자 모양으로 구부러지고 다른 하나 안에 중첩됩니다. D817B 제너 다이오드는 16개의 DV14V 제너 다이오드의 직렬 회로로 교체할 수 있습니다. 온보드 전압이 20V이고 스파크 주파수가 350Hz인 이 쌍은 드라이브에 360 ... .XNUMXV의 전압을 제공해야 하며, 각각은 작은 방열판에 설치됩니다. 제너 다이오드는 트리니스터를 선택하고 설치한 후에만 선택됩니다.

제너 다이오드 VD1은 선택이 필요하지 않지만 금속 케이스에 있어야 합니다. 블록의 전반적인 신뢰성을 높이려면 이 제너 다이오드에 얇은 두랄루민 스트립의 크림프 형태로 작은 방열판을 제공하는 것이 좋습니다.

안정기 KS119A(VD2)는 직렬로 연결된 223개의 D0,5A 다이어드(또는 펄스 직접 체적이 최소 1,5A인 기타 실리콘 다이오드)로 교체할 수 있습니다. 대부분의 블록 부품은 두께 2mm의 호일 유리 섬유로 만든 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 보드의 도면은 그림 XNUMX에 나와 있습니다. 보드는 다양한 교체 옵션으로 부품을 장착할 수 있는 가능성을 고려하여 설계되었습니다.

겨울 기후가 혹독한 지역에서 작동하도록 설계된 블록의 경우 작동 전압이 1V 이상인 탄탈륨 산화물 커패시터 C10을 사용하는 것이 좋습니다. 보드의 대형 점퍼 대신 연결 지점에 설치됩니다. 대부분의 기후대에서 작동하기에 적합한 산화알루미늄 커패시터(보드에 표시됨)는 적절한 길이의 점퍼로 닫아야 합니다. 커패시터 C2 - MBGO.MBGCH 또는 K73-17 전압 400 ... 600 V

KU221 시리즈에서 트리니스터 장치를 선택한 경우 그림 2의 보드 하부 로 조정해야 합니다. 그림 3에 나와 있습니다. 트리니스터를 장착할 때 고정 나사 중 하나를 공통 와이어의 인쇄된 트랙에서 분리해야 합니다.

성능 점검 및 더 나아가 조정은 장치가 향후 작동할 점화 코일만으로 수행되어야 합니다. 예열 플러그가 장착된 점화 코일 없이 장치를 켜는 것은 완전히 허용되지 않는다는 점을 명심해야 합니다. 확인하려면 피크 전압계로 저장 커패시터 C2 양단의 전압을 측정하는 것으로 충분합니다. 500V의 정전압 제한을 가진 avometer는 이러한 전압계 역할을 할 수 있습니다.avometer는 D2B 다이오드 (또는 이와 유사한 것)를 통해 커패시터 C226에 연결되고 avometer 클램프는 용량이 0,1 ... 0,5 ... 400 V의 전압에 대해 600 μF .

공칭 공급 전압(14V)과 20Hz의 스파크 주파수에서 드라이브의 전압은 345 ... 365V 범위에 있어야 합니다. 전압이 더 낮으면 먼저 트리니스터를 선택합니다. 위 사항을 고려하여. 선택 후 공급 전압이 3V로 감소할 때 스파크가 발생하지만 공칭 리튬 전압에서 커패시터 C2의 전압이 증가하면 안정화 전압이 약간 더 낮은 VD3 제너 다이오드를 선택해야 합니다.

다음으로 공칭 온보드 전압을 유지하면서 가장 높은 스파크 주파수(200Hz)에서 블록을 검사합니다. 커패시터 C2의 전압은 185 ... 200V 이내여야 하며 15 ... 20분 동안 연속 작동 후 장치에서 소비하는 전류는 2,2A를 초과해서는 안 됩니다. 이 시간 동안 트랜지스터가 60°C 이상으로 가열되는 경우 실온에서 방열 표면은 약간 증가해야 합니다.

고급 점화 장치

커패시터 C3 및 저항 R4는 일반적으로 필요하지 않습니다. 그러나 SCR의 개별 인스턴스(두 유형 모두)의 경우 스파크의 불안정성이 200Hz의 주파수에서 감지되면 정격을 조정해야 할 수 있습니다. 그것은 일반적으로 드라이브에 연결된 전압계의 판독 값에서 단기적인 실패의 형태로 나타나며 귀로 분명히 알 수 있습니다.

이 경우 커패시터 C3의 커패시턴스를 0,1 ... 0,2 μF 증가시켜야 하며, 이것이 도움이 되지 않으면 이전 값으로 돌아가 저항 R4의 저항을 100 ... 200 옴 증가시켜야 합니다. 이러한 조치 중 하나(때로는 둘 다 함께)는 일반적으로 시작 불안정성을 제거합니다. 저항이 증가하면 감소하고 커패시턴스가 증가하면 스파크 지속 시간이 증가합니다.

오실로스코프를 사용할 수 있다면 점화 코일의 정상적인 진동 과정과 실제 지속 시간을 확인하는 것이 유용합니다. 완전한 감쇠가 완료될 때까지 9-11개의 반파를 명확하게 구분할 수 있어야 하며, 그 총 지속 시간은 모든 스파크 주파수에서 1,3 ... 1,5ms와 같아야 합니다. 오실로스코프의 X 입력은 점화 코일 권선의 공통 지점에 연결되어야 합니다.

오실로그램의 일반적인 보기는 그림 4에 나와 있습니다. 음의 반파 중간의 버스트는 점화 코일의 전류 방향이 변경될 때 차단 발생기의 단일 펄스에 해당합니다.

또한 온보드 전압에 대한 스토리지 커패시터의 전압 의존성을 확인하는 것이 좋습니다. 그 모양은 그림 5에 표시된 것과 눈에 띄게 다르지 않아야 합니다.

제작된 블록은 앞쪽의 엔진룸, 쿨러 부분에 설치하는 것이 좋습니다. 인터럽터의 스파크 억제 커패시터를 분리하고 해당 출력을 X1 소켓 소켓의 해당 접점에 연결해야 합니다. 클래식 점화로의 전환은 이전 설계에서와 같이 X1.3 접점 인서트를 설치하여 수행됩니다.

결론적으로, 최고 품질의 강철이라도 강철 자기 회로에서 변압기를 사용하여 똑같이 "긴" 스파크를 얻으려는 시도는 성공하지 못할 것입니다. 달성할 수 있는 가장 긴 기간은 0,8...0,85ms입니다. 그럼에도 불구하고 장치는 거의 변경되지 않았으며(저항 R1의 저항은 6...80m로 감소되어야 함) 지정된 권선 특성을 가진 강철 자기 코어 변압기로 작동할 수 있으며 장치의 성능은 그보다 높습니다. 프로토타입의 [1].

문학

G. 카라세프. 안정화된 전자 점화 장치. - 라디오, 1988, 9번, p. 17; 1989, No. 5, p.91.
P. 갓사육. 향상된 전자 점화 시스템. 토에서: "라디오 아마추어를 돕기 위해", vol. 101, p. 52, - M.: DOSAAF.
A. 시넬니코프. 자동차의 전자 제품. - M.: 라디오 및 통신, 1985, p.46.
Y. 아르히포프. 반자동 점화 장치. - 라디오, 1990, 1번, p. 31-34; 2, p. 39-42.

저자: G. Karasev 상트페테르부르크; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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