Multi-Spark-CDI-Schaltung

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Der Beitrag erklärt eine verbesserte Multi-Spark-CDI-Schaltung, die universell für alle Arten von Automobilen geeignet ist. Das Gerät kann zu Hause gebaut und in ein bestimmtes Fahrzeug eingebaut werden, um eine höhere Geschwindigkeit bei der Kraftstoffeffizienz zu erreichen.

Das Schaltungskonzept

Das folgende Diagramm zeigt eine erweiterte Version einer Multi-Spark-CDI-Schaltung. Grundsätzlich kann es in zwei diskrete Stufen aufgeteilt werden.



Beide Stufen enthalten den MOSFET-Treiber IC IR2155 mit integriertem Oszillator mit 50% Einschaltdauer.

Die aus Q1, Q2 bestehende obere Stufe ist für die Erzeugung von 300 V DC aus der verfügbaren 12 V DC-Eingangsbatterieversorgung konfiguriert.



Der IC2 bildet zusammen mit den angeschlossenen Mosfets Q6 / Q7 eine Push-Pull-Pumpschaltung zum abwechselnden Laden und Entladen eines Hochspannungskondensators über die angeschlossene Zündspule.

Schaltungsbetrieb

IC1 ist für die Oszillation mit etwa 22 kHz gemäß der Auswahl des 33k-Widerstands und des 102-Kondensators über Pin2 / 3 bzw. Pin3 / Masse verdrahtet.

Dies führt zu einem alternativen Schalten seiner Ausgangs-Mosfets Q1 / Q2, die über die Pins 5/7 verbunden sind.

Das obige Schalten führt eine Gegentaktreaktion über den angeschlossenen Transformator durch, wobei die zwei Hälften der Wicklung abwechselnd mit der Mosfet-Leitung gesättigt sind, was dazu führt, dass der gesamte 12-V-Gleichstrom über die zwei Halbwicklungen des Transformators gepumpt wird.

Diese Aktion führt zu einer verstärkten Induktion über die Sekundärwicklung des Transformators, wodurch der erforderliche 300-V-Wechselstrom mit einer Rate von 22 kHz geschaltet wird.

Die Mosfets verfügen über ein eigenes internes Transientenschutzsystem in Form von 60-V-Zenerdioden, die die internen Spitzen auf 60 V begrenzen und sie vor den entsprechenden Gefahren schützen. Außerdem sorgen die 10-Ohm-Widerstände des externen Gates für eine relativ exponentielle Ladung und Entladung des internen Mosfets Kapazität, wodurch Geräusche und Störungen reduziert werden, die andernfalls die elektrische Elektrizität des Fahrzeugs nachteilig beeinflussen könnten.

Ein paar metallisierte Kondensatoren mit einer Nennleistung von 10 uF sind installiert, um Gleichstrom von T1 zu entkoppeln, sodass Tr1 die 12-V-Schaltung optimal über seine Wicklung empfängt.

Die erhöhte Spannung am Ausgang von TR1 wird durch die 4 als Brückengleichrichter konfigurierten Dioden vom Typ mit schneller Wiederherstellung gleichgerichtet.

Die Welligkeiten werden durch den metallisierten Hochspannungskondensator mit einer Nennspannung von 1 uF / 275 V weiter gefiltert
Selbst mit all den oben genannten hocheffizienten und geschützten Schaltkreisen kann die IC1-Stufe die Ausgangsspannung nicht als Reaktion auf das Ansteigen und Abfallen des 12-V-Gleichstromeingangs steuern, was aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehzahl des Generators normalerweise nicht stabil wäre Variationen.

Um dies zu beheben, wird hier eine innovative Funktion zur Korrektur der Ausgangsspannung des Transformators integriert, die eine Spannungsrückkopplungsschaltung verwendet, die ZD1 - ZD4 zusammen mit Q3 und einigen passiven Komponenten umfasst.

Die vier 75-V-Zenere beginnen zu leiten, sobald die Spannung über die 300-V-Marke abfällt, was wiederum zur Leitung von Q3 führt. Diese Aktion von Q3 führt dazu, dass die Pin1-Spannung von IC1 von 12 V auf allmählich 6 V gezogen wird.

Verwenden der Option zum Herunterfahren

Pin1 ist die Abschalt-Pinbelegung des IC1 und warnt den IC, seine interne Unterspannungs-Abschaltfunktion auszulösen, was zu einer sofortigen Abschaltung seiner Ausgangsimpulse führt, die wiederum die Mosfets für diesen bestimmten Moment ausschaltet.

Das Ausschalten der Mosfets bedeutet, dass keine Ausgangsspannung und Q3 nicht leitbar sind, wodurch die Schaltung wieder in ihren ursprünglichen Funktionsmodus zurückversetzt wird. Die Vorgänge werden wiederholt und gedreht, wobei die Ausgangsspannung bei der angegebenen 300-V-Volt-Marke ziemlich stabil bleibt.

Eine weitere clevere Verbesserungstechnik, die hier angewendet wird, ist die Verwendung einer Rückkopplungsschleife mit drei 33k-Widerständen vom Ausgang von TR1 zur Pinbelegung der IC1-Versorgung.

Diese Schleife stellt sicher, dass die Schaltung auch dann funktionsfähig bleibt, wenn das Fahrzeug nicht mit optimalen Geschwindigkeiten fährt oder die Versorgungsspannung erheblich unter das erforderliche 12-V-Niveau fällt.

In solchen Situationen hält die diskutierte 33kx3-Rückkopplungsschleife den Spannungspegel auf IC1 deutlich über 12 V und gewährleistet eine optimale Reaktion auch unter Bedingungen mit steilen Spannungsabfällen.

Die 300 V von TR1 werden auch an IC2 angelegt, der speziell als High-Side-Mosfet-Treiber konfiguriert ist, da hier sein Ausgang nicht mit einem Mittelabgriffstransformator verbunden ist, sondern mit einer einzelnen Spule, die während jeder Vorwärts-Rückwärts-Methode einen vollständigen Antrieb über ihre Wicklung benötigt Wechselimpuls von IC2.

Dank des IC IR2155, der über alle erforderlichen Funktionen verfügt und mit nur wenigen externen passiven Teilen C1, C6, D7 effektiv als High-Side-Treiber arbeitet.

Funktion des Ferrittransformators

Die Leitung von Q6 / Q7 pumpt die 300 V Volt von TR1 in die angeschlossene Zündspule primär über den 1uF / 275V Kondensator.

Die berechnete Konfiguration verschiedener Komponenten über Pin2 und Pin3 von IC2 bildet aufgrund der Wechselwirkungen zwischen diesen Komponenten die beabsichtigten Mehrfachfunken über die angeschlossene Spule. Genauer gesagt bilden die Teile mit Hilfe des 180k-Widerstands an Pin2 zusammen mit dem 0,0047uF-Kondensator über Pin3 von IC2 ein Timer-Design.

Der 10k-Widerstand und der 0,0047uF-Kondensator zwischen Pin3 begrenzen den Strom, während er von der MMV-Schaltung ausgelöst wird.

Der Ausgang von Q5 ermöglicht einen Niederspannungsausgang zur Integration eines Drehzahlmessers, um gültige Messwerte auf dem Messgerät bereitzustellen, anstatt direkt an die Zündkerze anzuschließen.

Wenn die Multi-Spark-Funktion nicht so nützlich oder aus bestimmten Gründen unangemessen erscheint, kann sie erfolgreich deaktiviert werden, indem C3, D10, D11 und die beiden 180k-Widerstände zusammen mit den 33k- und 13k-Widerständen entfernt werden. Auch durch Ersetzen des 33k-Widerstands durch einen 180k-Widerstand und eine kurze Verbindung anstelle von D10.

Die obigen Mods zwingen IC2, nur einzelne 0,5-ms-Impulse zu erzeugen, sobald Q7 ausgelöst wird. Die Zündspule zündet jetzt nur in eine Richtung, während Q7 eingeschaltet ist, und einmal in die entgegengesetzte Richtung, wenn Q6 eingeschaltet ist.

Der zugehörige MOV neutralisiert jegliche Möglichkeit von Hochspannungstransienten, falls der Ausgang der Zündspule offen bleibt.

Das Paar von 680k-Widerständen über C2 bietet einen sicheren Entladepfad für C2, wenn die Spule vom Stromkreis getrennt wird.

Dies schützt die Schaltung und den Benutzer vor einer unangenehmen Hochspannungsentladung von C2.

Schaltplan

IC1 und IC2 sind beide IR2155 oder gleichwertig

TR1 Wicklung Details:

Beginnen Sie an Pin7 (linke Seite) mit 0,25 mm emailliertem, super emailliertem Kupferdraht, wie in der Abbildung gezeigt, und enden Sie mit 360 Umdrehungen an Pin8 (linke Seite).

Dies vervollständigt die Sekundärwicklung.

Für den primären Seitenwind bedeutet dies, dass beide Wicklungen zusammen gewickelt werden, beginnend an Pin2 und Pin4 (rechte Seite) und nach 13 Windungen an Pin11 bzw. Pin9 (linke Seite) mit 0,63 mm Draht enden.

Die verwendete Spule ist für den N27-Ferritkern geeignet

L1 besteht aus 12 Windungen 1 mm Draht an einem Neosid Ringcore 17-732-22

Transformator Design




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