In diesem Beitrag diskutieren wir die Schaltung für eine einfache universelle kapazitive Entladungszündschaltung oder eine CDI-Schaltung unter Verwendung einer Standardzündspule und einer Festkörper-SCR-basierten Schaltung.
Wie das Zündsystem in Fahrzeugen funktioniert
Der Zündvorgang in jedem Fahrzeug wird zum Herzstück des gesamten Systems, da das Fahrzeug ohne diese Phase einfach nicht startet.
Um den Prozess einzuleiten, hatten wir früher die Leistungsschaltereinheit für die erforderlichen Aktionen.
Heutzutage wird der Kontaktschalter durch ein effizienteres und langlebigeres elektronisches Zündsystem ersetzt, das als Kondensatorentladungszündsystem bezeichnet wird.
Grundlegendes Arbeitsprinzip
Die Grundfunktionen einer CDI-Einheit werden in den folgenden Schritten ausgeführt:
- Dem elektronischen CDI-System werden zwei Spannungseingänge zugeführt, einer ist Hochspannung vom Generator im Bereich von 100 V bis 200 V AC, der andere ist eine niedrige Impulsspannung von einer Aufnehmerspule im Bereich von 10 V bis 12 V AC.
- Die Hochspannung wird gleichgerichtet und der resultierende Gleichstrom lädt einen Hochspannungskondensator auf.
- Der kurze Niederspannungsimpuls treibt einen SCR an, der die gespeicherte Spannung des Kondensators entlädt oder in die Primärwicklung eines Zündtransformators oder einer Zündspule abgibt.
- Der Zündtransformator erhöht diese Spannung auf viele Kilovolt und speist die Spannung an die Zündkerze, um Funken zu erzeugen, die schließlich den Verbrennungsmotor zünden.
Schaltungsbeschreibung
Lassen Sie uns nun die CDI-Schaltungsoperationen anhand der folgenden Punkte im Detail lernen:
Grundsätzlich bezieht sich das Zündsystem in Fahrzeugen, wie der Name schon sagt, auf den Prozess, bei dem das Kraftstoffgemisch zum Einleiten des Motors und der Antriebsmechanismen gezündet wird. Diese Zündung erfolgt durch einen elektrischen Prozess durch Erzeugen von Hochspannungslichtbögen.
Der obige Lichtbogen wird durch extremen Hochspannungsdurchgang über zwei möglicherweise gegenüberliegende Leiter durch den geschlossenen Luftspalt erzeugt.
Wie wir alle wissen, benötigen wir zur Erzeugung hoher Spannungen eine Art Verstärkungsprozess, der im Allgemeinen über Transformatoren erfolgt.
Da die in Zweiradfahrzeugen verfügbare Quellenspannung von einer Lichtmaschine stammt, ist sie möglicherweise nicht leistungsfähig genug für die Funktionen.
Daher muss die Spannung um das Tausendfache erhöht werden, um das gewünschte Lichtbogenniveau zu erreichen.
Die Zündspule, die sehr beliebt ist und die wir alle in unseren Fahrzeugen gesehen haben, wurde speziell für die oben beschriebene Erhöhung der Eingangsquellenspannung entwickelt.
Die Spannung vom Generator kann jedoch nicht direkt der Zündspule zugeführt werden, da die Quelle möglicherweise einen geringen Strom aufweist. Daher verwenden wir eine CDI-Einheit oder eine kapazitive Entladungseinheit zum Sammeln und Freigeben der Generatorleistung nacheinander, um den Ausgang kompakt zu machen und hoch mit Strom.
PCB Design
CDI-Schaltung mit einem SCR, einigen Widerständen und Dioden
Unter Bezugnahme auf das obige Schaltbild der Kondensatorentladungszündung sehen wir eine einfache Konfiguration, die aus einigen Dioden, Widerständen, einem SCR und einem einzelnen Hochspannungskondensator besteht.
Die Eingabe in die CDI-Einheit wird von zwei Quellen der Lichtmaschine abgeleitet. Eine Quelle ist eine Niederspannung um 12 Volt, während der andere Eingang aus dem relativ hohen Spannungsabgriff des Generators entnommen wird und ungefähr 100 Volt erzeugt.
Der 100-Volt-Eingang wird durch die Dioden in geeigneter Weise gleichgerichtet und in 100-Volt-Gleichstrom umgewandelt.
Diese Spannung wird sofort im Hochspannungskondensator gespeichert. Das Niederspannungssignal 12 wird an die Auslösestufe angelegt und zum Auslösen des SCR verwendet.
Der SCR reagiert auf die gleichgerichtete Halbwellenspannung und schaltet die Kondensatoren abwechselnd ein und aus.
Da nun der SCR in die Zündprimärspule integriert ist, wird die vom Kondensator freigesetzte Energie gewaltsam in die Primärwicklung der Spule abgelassen.
Die Aktion erzeugt eine magnetische Induktion innerhalb der Spule und der Eingang von CDI, der einen hohen Strom und eine hohe Spannung aufweist, wird an der Sekundärwicklung der Spule weiter auf extrem hohe Werte erhöht.
Die an der Sekundärseite der Spule erzeugte Spannung kann bis zu vielen Zehntausenden von Volt ansteigen. Dieser Ausgang ist in geeigneter Weise über zwei eng gehaltene Metallleiter innerhalb der Zündkerze angeordnet.
Die Spannung mit sehr hohem Potential beginnt sich über die Punkte der Zündkerze zu drehen und erzeugt die erforderlichen Zündfunken für den Zündvorgang.
Teileliste für das CIRCUIT DIAGRAM
R4 = 56 Ohm,
R5 = 100 Ohm,
C4 = 1 uF / 250 V.
SCR = BT151 empfohlen.
Alle Dioden = 1N4007
Spule = Standard-Zweiradzündspule
Der folgende Videoclip zeigt den grundlegenden Arbeitsprozess der oben erläuterten CDI-Schaltung. Der Aufbau wurde am Tisch getestet, und daher wird die Triggerspannung von einem 12 V 50 Hz Wechselstrom erfasst. Da der Trigger von einer 50-Hz-Quelle stammt, sind die Funken mit einer Frequenz von 50 Hz zu sehen.
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