Блок электронного зажигания. Блок электронного зажигания

Блок электронного зажигания | Техника и Программы

Схемаблока электронного зажигания, изображенная на рис.1,содержит:– схему формирования импульсов срегулируемойскважностью на микросхеме DD1. собранную по схеметриггераШмитта;– мощный ключ на транзисторах VT1 и VT3 сактивнымограничителем тока на транзисторе VT2,делителемнапряжения нарезисторах R8, R9 и токоизмерительным резистором R10;–

стабилизатор напряжения для питания микросхемы DD1 настабилитроне VD4, конденсаторе СЗ и резисторе R3;–схемузащиты от превышения импульсного напряжения в бортовойсети настабилитроне VD6, конденсаторе С4 и резисторе R11;–схемузащиты блока от неверного присоединения аккумуляторнойбатареина диоде VD7;– схему защиты транзистора VT3 отимпульсныхперегрузок при работе катушки зажигания на диоде VD5,резисторах R12, R13.

Работает схема следующим образом. При включениизажиганиянапряжение от аккумуляторной батареи подается на схемучерездиод VD7 и резистор R11. На катушку зажиганиянапряжение вначальный момент не поступает, так как стартер невращает валдвигателя, и на входе микросхемы DD1.2 отсутствуютимпульсы.На выходе DD1 присутствует напряжение низкого уровня,котороеудерживает транзистор VT1 в закрытом состоянии,поэтому закрыти транзистор VT3.

Когда стартер поворачивает вал двигателя, навыходе датчикавозникают импульсы, поступающие через С2 на входэлементаDD1.1. Последний переключается, и на выходе DD1.2появляетсяимпульс, который открывает транзисторы VT1 и VT3.Черезкатушку зажигания проходит ток, и в магнитном полекатушкинакапливается электрическая энергия. В следующиймомент, когдас выхода датчика исчезает импульс положительнойполярности,триггер Шмитта резко переключается в обратноесостояние, навыходе элемента DD1.2 появляется низкий уровень,поступающийна базу транзистора VT1. Транзисторы VT1 и VT3 быстрозакрываются, и ток, проходящий через катушкузажигания, такжебыстро исчезает. При этом в первичной обмотке катушкииндуцируется ЭДС самоиндукции напряжением 400 В, а вовторичной обмотке катушки зажигания возникает импульсвысокогонапряжения — 23000…25000 В.

В мощном ключе на транзисторах VT1 и VT3применена схемаактивного ограничения тока в катушке зажигания,котораязащищает транзистор VT3 от перегрузки и стабилизируетвеличинутока “разрыва” при колебаниях питающего напряжениябортовойсети автомобиля, тем самым обеспечивая неизменностьвыходныххарактеристик системы зажигания [З].

ограничения. В случае превышения импульсногонапряжения вкатушке зажигания, оно через делитель R12-R13 подаетсянастабилитрон VD5, который, открываясь, запираеттранзистор VT3.Цепочка C5-R14, включенная параллельно выходномутранзистору,является элементом колебательного контура ударноговозбуждения, т.е. определяет величину и скоростьнарастаниявторичного напряжения, развиваемого системойзажигания.Резистор R14 ограничивает емкостный ток черезтранзистор VT3 вмомент отпирания последнего, если конденсатор С5разряжен.Конструктивно блок электронного зажигания выполнен напечатнойплате из одностороннего фольгированногостеклотекстолитаразмером 95х75 мм, на которой смонтированы элементысхемы.Плата устанавливается в штатный корпус от коммутатора3620-3734.

В электронном блоке зажигания использованамикросхемаК561ЛА8 и резисторы МЛТ. Резистор R10 — типа С5-16мощностьюне менее 1 Вт. Конденсаторы — К73-11 на напряжение неменее 63В. Диоды VD2, VD3 — КД521А или любые кремниевыемаломощные.Стабилитрон VD1 — на напряжение стабилизации 8 В, типаД814Аили КС182А. Стабилитрон VD4 — на напряжениестабилизации 9 В,типа Д814Б или КС191А. Стабилитрон VD5 — КС518А илиКС508Г.Диод VD7 — типа КД209А, можно заменить диодом КД226Г.Транзисторы VT1, VT2 — КТ972А; VT3 — КТ898А или КТ890А

(КТ8109А). VT3 устанавливается на штатный радиатор изалюминиевой пластины толщиной 4 мм, изолированный откорпусадвойной слюдяной прокладкой с термопроводной пастой.

Для налаживания блока применяется звуковойгенератор счастотой от 30 до 400 Гц, имитирующий работу датчикапрерывателя. Для получения выходного сигналанапряжением 7…9В, в случае необходимости, к нему нужно изготовитьусилительмощности на транзисторе КТ815 [4]. Для просмотраимпульсовгодится любой осциллограф, лучше двухлучевой. Крометого,необходим блок питания с регулировкой напряжения от 8до 18 Вс током не менее 10 А�вня,транзистор VT2 начинает открываться, и потенциал наегоколлекторе понижается, что приводит к уменьшениювеличины токауправления. Транзистор VT3 при этом выходит из режиманасыщения в активный режим, напряжение на выходевозрастает доуровня, при котором поддерживается заданный режим тока

Для налаживания блока применяется звуковойгенератор счастотой от 30 до 400 Гц, имитирующий работу датчика.

На момент настройки схемы можно обойтись безкатушкизажигания, нагрузив коллектор транзистора VT3 надроссель смагнитопроводом из пластин электротехнической сталииндуктивностью 3,8 мГн, сопротивлением 0,5 Ом. Дляэтого можноиспользовать унифицированный низкочастотный дроссельтипа Д179-0,01-6,3. Генератор-имитатор датчика импульсовподключаютна вход схемы и наблюдают на осциллографе форму иамплитудувыходных импульсов.

Изменением сопротивлений в цепях VD2-R4 иVD3-R5 можнорегулировать скважность импульсов, что позволяетрегулироватьвремя замыкания и размыкания катушки зажигания.

Для установки необходимого тока ограниченияосциллографподключают к эмиттеру транзистора VT2. При этом вэмиттернуюцепь транзистора VT2 необходимо временно подключитьрезисторсопротивлением 0,1 Ом. Изменяя напряжение на блокепитания,наблюдают появление сигнала на эмиттере. Регулировкауровняограничения тока производится резисторами R12 и R13.Послепредварительной настройки схему устанавливают вавтомобиле всоответствии со схемой подключения [2] и производят ее

окончательную настройку.

Автомобили “Жигули 2108” и их модификации. Устройство и

ремонт. — М.: Транспорт,1987.5. Ютт В.Е. Электрооборудованиеавтомобилей: Учебник. — М.: Транспорт,1989, 175с.6.

Сидорчук В. Электронный октан-корректор. — Радио,1991, N11,С.26.

nauchebe.net

БЛОК ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ

Автомобильные системы зажигания сейчас в основном построены на тиристорах [1], тем не менее, транзисторные системы не потеряли своей актуальности [2, З]. В последнее время выпускается много мощных, в том числе составных, транзисторов с характеристиками, позволяющими использовать их для автомобильных систем зажигания.

Предлагаемая схема автомобильного электронного блока зажигания разработана и испытана автором в автомобиле "Жигули 2108" и др., в которых применяются транзисторные коммутаторы (3620-3734) с бесконтактным датчиком Холла (53.013706).

Отличием данной конструкции от штатной [2] является то, что для формирования импульсов прерывания используется микросхема К561ЛА8, включенная по схеме триггера Шмитта.

Технические характеристики практически не отличаются от штатного блока зажигания, но с применением триггера Шмитта импульсы прерывания формируются с более крутым задним фронтом, что позволяет практически мгновенно отключать источник тока от катушки зажигания, тем самым повышая высокое напряжение на ее вторичной обмотке.

Применение конденсатора С2 обеспечивает отключение катушки зажигания от источника тока при остановке двигателя автомобиля, тем самым предотвращая бесполезный нагрев катушки.

Схема блока электронного зажигания

Схема блока электронного зажигания, изображенная на рис.1, содержит: - схему формирования импульсов с регулируемой скважностью на микросхеме DD1. собранную по схеме триггера Шмитта; - мощный ключ на транзисторах VT1 и VT3 с активным ограничителем тока на транзисторе VT2,делителем напряжения на резисторах R8, R9 и токоизмерительным резистором R10; - стабилизатор напряжения для питания микросхемы DD1 на стабилитроне VD4, конденсаторе СЗ и резисторе R3; - схему защиты от превышения импульсного напряжения в бортовой сети на стабилитроне VD6, конденсаторе С4 и резисторе R11; - схему защиты блока от неверного присоединения аккумуляторной батареи на диоде VD7; - схему защиты транзистора VT3 от импульсных перегрузок при работе катушки зажигания на диоде VD5. резисторах R12, R13.

Работает схема следующим образом. При включении зажигания напряжение от аккумуляторной батареи подается на схему через диод VD7 и резистор R 11. На катушку зажигания напряжение в начальный момент не поступает, так как стартер не вращает вал двигателя, и на входе микросхемы DD1.2 отсутствуют импульсы. На выходе DD1 присутствует напряжение низкого уровня, которое удерживает транзистор VT1 в закрытом состоянии, поэтому закрыт и транзистор VT3.

Когда стартер поворачивает вал двигателя, на выходе датчика возникают импульсы, поступающие через С2 на вход элемента DD1.1. Последний переключается, и на выходе DD1.2 появляется импульс, который открывает транзисторы VT1 и VT3. Через катушку зажигания проходит ток, и в магнитном поле катушки накапливается электрическая энергия. В следующий момент, когда с выхода датчика исчезает импульс положительной полярности, триггер Шмитта резко переключается в обратное состояние, на выходе элемента DD1.2 появляется низкий уровень, поступающий на базу транзистора VT1. Транзисторы VT1 и VT3 быстро закрываются, и ток, проходящий через катушку зажигания, также быстро исчезает. При этом в первичной обмотке катушки индуцируется ЭДС самоиндукции напряжением 400 В, а во вторичной обмотке катушки зажигания возникает импульс высокого напряжения — 23000...25000 В.

В мощном ключе на транзисторах VT1 и VT3 применена схема активного ограничения тока в катушке зажигания, которая защищает транзистор VT3 от перегрузки и стабилизирует величину тока"разрыва"при колебаниях питающего напряжения бортовой сети автомобиля, тем самым обеспечивая неизменность выходных характеристик системы зажигания [З].

При достижении выходным током предельного уровня,транзистор VT2 начинает открываться, и потенциал на его коллекторе понижается, что приводит к уменьшению величины тока управления. Транзистор VT3 при этом выходит из режима насыщения в активный режим, напряжение на выходе возрастает до уровня, при котором поддерживается заданный режим тока ограничения. В случае превышения импульсного напряжения в катушке зажигания, оно через делитель R12-R13 подается на стабилитрон VD5, который, открываясь, запирает транзистор VT3. Цепочка C5-R14, включенная параллельно выходному транзистору,является элементом колебательного контура ударного возбуждения,т.е. определяет величину и скорость нарастания вторичного напряжения, развиваемого системой зажигания. Резистор R14 ограничивает емкостный ток через транзистор VT3 в момент отпирания последнего, если конденсатор С5 разряжен. Конструктивно блок электронного зажигания выполнен на печатной плате (рис.2) из одностороннего фольгиро-ванного стеклотекстолита размером 95х75 мм, на которой смонтированы элементы схемы. Плата устанавливается в штатный корпус от коммутатора 3620-3734.

В электронном блоке зажигания использована микросхема К561ЛА8 и резисторы МЛТ. Резистор R10 — типа С5-16 мощностью не менее 1 Вт. Конденсаторы — К73-11 на напряжение не менее 63 В. Диоды VD2, VD3 — КД521А или любые кремниевые маломощные. Стабилитрон VD1 — на напряжение стабилизации 8 В, типа Д814А или КС182А. Стабилитрон VD4 — на напряжение стабилизации 9 В, типа Д814Б или КС191А. Стабилитрон VD5 — КС518А или КС508Г. Диод VD7 — типа КД209А, можно заменить диодом КД226Г. Транзисторы VT1, VT2 — КТ972А; VT3 — КТ898А или КТ890А (КТ8109А). VT3 устанавливается на штатный радиатор из алюминиевой пластины толщиной 4 мм, изолированный от корпуса двойной слюдяной прокладкой

с термопроводной пастой.

Для налаживания блока применяется звуковой генератор с частотой от 30 до 400 Гц, имитирующий работу датчика прерывателя. Для получения выходного сигнала напряжением 7...9 В, в случае необходимости, к нему нужно изготовить усилитель мощности на транзисторе КТ815 [4]. Для просмотра импульсов годится любой осциллограф, лучше двухлучевой. Кроме того, необходим блок питания с регулировкой напряжения от 8 до 18 В с током не менее 10 А.

На момент настройки схемы можно обойтись без катушки зажигания, нагрузив коллектор транзистора VT3 на дроссель с магнитопроводом из пластин электротехнической стали индуктивностью 3,8 мГн, сопротивлением 0,5 Ом. Для этого можно использовать унифицированный низкочастотный дроссель типа Д 179-0,01-6,3. Генератор-имитатор датчика импульсов подключают на вход схемы и наблюдают на осциллографе форму и амплитуду выходных импульсов.

Изменением сопротивлений в цепях VD2-R4 и VD3-R5 можно регулировать скважность импульсов, что позволяет регулировать время замыкания и размыкания катушки зажигания.

Для установки необходимого тока ограничения осциллограф подключают к эмиттеру транзистора VT2. При этом в эмиттерную цепь транзистора VT2 необходимо временно подключить резистор сопротивлением 0,1 Ом. Изменяя напряжение на блоке питания, наблюдают появление сигнала на эмиттере. Регулировка уровня ограничения тока производится резисторами R12 и R13. После предварительной настройки схему устанавливают в автомобиле в соответствии со схемой подключения [2] и производят ее окончательную настройку.

Литература: 1. Ломакин Л. Электроника за рулем. — Радио, 1996, N8, С.58, 2. Старков В. Транзисторные системы зажигания — Радио, 1991, N9. С.26-29. 3. Бела Буна. Электроника на автомобиле. — М.: Транспорт,1979. 4. Автомобили "Жигули 2108" и их модификации. Устройство и ремонт. — М.: Транспорт,1987. 5. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей: Учебник. — М.: Транспорт,1989, 175с. 6. Сидорчук В. Электронный октан-корректор. — Радио, 1991, N11, С.26.

Г.СКОБЕЛЕВ, 640000, г.Курган, а/я 2881.

www.radiomaster.net

Блок электронного зажигания

Блок электронного зажигания для автомобиля ИЖ-2126-020.

Предлагаемый блок электронного зажигания был разработан для автомобилей ИЖ-2126-020 с двигателем УЗАМ 1.7. Возможность работать при пониженном напряжении аккумулятора без снижения энергии искры, а также малая чувствительность к состоянию свечей двигателя (нагар, замасливание) позволяют улучшить пуск двигателя при отрицательных температурах. В блоке использован принцип многопериодной колебательной разрядки накопительного конденсатора на катушку зажигания. От блоков, работающих по такому же принципу [1, 2], отличается более стабильной работой и высокой мощностью искры. Недостатки блоков [1, 2], указанные в [4], а также малая, по сравнению со схемами, использующими принцип накопления энергии катушкой (прерыватель - транзисторный коммутатор – катушка зажигания), энергия получаемой искры заставили разработать новый блок на базе более мощного преобразователя. На работу блока не влияют дребезг контактов прерывателя и помехи, возникающие в цепях питания при работе стартера и других мощных потребителей. Подключение блока не требует больших изменений в электропроводке автомобиля и не повлияет на работу тахометра [3] и экономайзера. При номинальном напряжении 14 В длительность искры с катушкой зажигания Б117А не менее 1,8 мс, на частоте вращения коленчатого вала 1000 мин-1 , и 1,2 мс на частоте 6000 мин-1 , максимальное напряжение на накопительном конденсаторе 380 В. Потребляемый ток при максимальной частоте искрообразования 200 Гц не более 3,5 А. На частоте искрообразования 30 Гц (900 мин-1) сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 4,5 В.

Структурная схема блока изображена на рис. 1. При замкнутых контактах прерывателя включается преобразователь и происходит заряд накопительного конденсатора С5 и конденсатора схемы управления тиристорным оптроном С6. Преобразователь обладает большим запасом по мощности и малым временем запуска, конденсатор емкостью 2 мкФ заряжается от 0 В до 300 В за 2,5 мс. Увеличение емкости до 2 мкФ позволило получить большую длительность и энергию искры, чем в [1,2]. Максимальное напряжение 380 В ограничено цепью стабилизации. При размыкании контактов прерывателя преобразователь отключается, а накопительный конденсатор, через открывшейся тиристор оптрона, разряжается на первичную обмотку катушки зажигания. В контуре образованном катушкой зажигания и конденсатором С5 возникают затухающие колебания. Диод, шунтирующий тиристор, обеспечивает протекание тока в обратном направлении. Колебательный процесс продолжается около 2 мс пока тиристорный оптрон остается открыт током разряда конденсатора С6, а искровой разряд в свече длится до тех пор пока амплитуда колебаний не станет ниже напряжения пробоя. Такое построение схемы позволяет гарантировано, независимо от параметров используемой катушки зажигания и состояния свечей, получить многопериодный колебательный разряд накопительного конденсатора [4]. В момент очередного замыкания прерывателя конденсаторы С5 и С6 разряжены, поэтому схема не чувствительна к дребезгу контактов. После замыкания прерывателя весь описанный процесс повторяется.

Преобразователь выполнен по схеме однотактного блокинг-генератора рис. 2. Когда контакты прерывателя замкнуты транзистор VT1 закрывается, транзисторы VT2 и VT3 открываются током проходящим через резисторы R6 и R7. В первичной обмотке I трансформатора Т1 появляется линейно нарастающий ток. ЭДС наведенная в обмотке обратной связи II переводит транзисторы в состояние насыщения. При протекании тока по обмотке I трансформатора на вторичных обмотках этого трансформатора образуются напряжения, которые закрывают диоды VD4, VD6, и транзистор VT4. В сердечнике трансформатора накапливается энергия. Возрастающий ток коллектора транзистора VT3 протекает через резистор R11. Когда падение напряжения на нем достигнет величины 0,7…0,8 В (ток коллектора 14…16 А) транзистор VT1 открывается а транзисторы VT2 и VT3 начинают закрываться. При закрывании транзисторов полярность напряжений на обмотках трансформатора изменяется на обратную, диоды VD4, VD6, и транзистор VT4 открываются, происходит заряд конденсаторов С5 и С6. Изменение полярности напряжения обмотки I обратной связи приводит к быстрому закрытию транзисторов VT2, VT3 и удержанию их в таком состоянии. После того как накопленная в предыдущем полупериоде энергия будет израсходована, исчезнет закрывающее напряжение на обмотке обратной связи, транзисторы VT2, VT3 будут снова открыты и начнется следующий период работы блокинг-генератора.

Когда напряжение на конденсаторе С5 достигнет 320…350 В откроется стабилитрон VD7, ток, протекающий через него, будет открывать транзистор VT1, уменьшая максимальный ток коллектора VT3. Блокинг-генератор перейдет в режим стабилизации. Напряжение на стабилитрон VD7 подано с делителя напряжения R14, R15, R16. Подбором сопротивления резистора R16 можно изменять максимальное напряжение на накопительном конденсаторе. При размыкании контактов транзистор VT1 открывается и блокинг-генератор выключается.

Ключ на транзисторе VT4 открыт во время работы блокинг-генератора импульсами с обмотки IV и закрыт при разомкнутых контактах прерывателя, когда блокинг-генератор не работает. Закрытый ключ препятствует протеканию тока по вторичной обмотке III трансформатора во время отрицательной полуволны колебаний на первичной обмотке катушки зажигания и конденсаторе С5. Без этого ключа при отрицательном напряжении, на нижней по схеме обкладке конденсатора C5, он будет разряжаться, через открытый диод VD4 и обмотку III, теряя часть энергии (без ключа длительность искры будет меньше). В блоках [1,2] из-за большой индуктивности вторичной обмотки, эти потери практически отсутствуют. Использование ключа позволило уменьшить число витков обмоток трансформатора и увеличить мощность преобразователя за счет повышения частоты без увеличения габаритов трансформатора. Частота работы преобразователя в режиме заряда 5…7 кГц, в режиме стабилизации 10…20 кГц. Меньшее число витков позволяет увеличить толщину межобмоточной изоляции и увеличить надежность трансформатора.

Конденсатор С6 схемы управления тиристорным оптроном заряжается при работе блокинг-генератора до напряжения 12…14 В. Это напряжение стабилизировано также как и напряжение на накопительном конденсаторе С5. При размыкании контактов прерывателя открывается транзистор VT5 и конденсатор разряжается через резистор R18 и светодиод оптрона. Сопротивлением резистора R18 устанавливают максимальный импульсный ток. Емкость конденсатора С6 определяет время в течении которого тиристор будет открыт, а следовательно и длительность колебательного процесса.

Диоды VD1 и VD2 препятствуют открытию транзисторов VT1, VT5 падением напряжения на проводе, соединяющем общий провод блока и “массу”.

Примерный вид осциллограмм (относительно общего провода) в различных точках схемы приведен на рис. 3 для частоты искрообразования 100 Гц и 200 Гц, при напряжения питания 14 В и угле замкнутого состояния 450.

Для трансформатора Т1 использован ферритовый магнитопровод Ш 12х19, с воздушным зазором 1,5 мм в центральном стержне, от трансформатора блока питания телевизора 3УСЦТ. Первой наматывают обмотку I. Она содержит 24 витка провода ПЭВ 1,2 мм. Затем обмотку III – 136 витков провода ПЭВ 0,45 мм. Последними наматывают обмотки II, IV, V – по 5 витков провода ПЭВ 0,45 мм. Изоляция между обмотками выполнена из нескольких слоев тонкой фторопластовой ленты. Для изоляции не следует применять пористые материалы способные впитывать влагу.

В место диодов КД212А можно использовать диоды КД226. Диоды VD1, VD2 любые из серий КД521, КД522 или аналогичные. Транзистор КТ858А заменим на КТ859А, транзисторы КТ872А и КТ3117А – на любые другие с аналогичными параметрами. На месте VT3 можно использовать мощные составные транзисторы разработанные для транзисторных систем зажигания автомобилей допускающие напряжение коллектор-эмиттер 300 В и ток коллектора 20 А, например КТ898А. Транзистор VT3, через изолирующую прокладку, установлен на радиаторе площадью около 100 см2. Тиристорный оптрон любой из серий ТО125, ТО325 на напряжение не менее 400 В.

Конденсатор С5 составлен из двух параллельно соединенных конденсаторов К73-11 1 мкФ х 400 В. Остальные конденсаторы С2 – К50-24, С3 и С4 – К73-17, С6 – К24-14.

Резистор R11 составлен из двух резисторов С5-16МВ1 0,1 Ом соединенных параллельно.

На месте VD7 можно использовать стабилитроны на напряжение 350…380 В (от него будет завесить максимальное напряжение на конденсаторе С5), при этом резистор R16 исключить, а в место R14,R15 использовать один меньшей мощности и сопротивления.

Все детали, за исключением трансформатора и транзистора VT3 смонтированы на двухсторонней макетной плате размером 80х100 мм. Крупногабаритные детали (конденсаторы С2, С3, С5, резисторы мощностью 2 Вт, оптрон) зафиксированы на плате клеем-герметиком. После монтажа плата покрыта влагостойким лаком. Корпус блока пластмассовый, герметичный. Одной из боковых стенок корпуса служит радиатор транзистора VT3. К электропроводке автомобиля блок подключается через четырех контактный разъем. В случае отказа блока вместо него в разъем включается заглушка.

Для налаживания блок подключают к источнику питания с регулируемым напряжением 0…15 В, током нагрузки до 5 А и катушке зажигания, установив между высоковольтным выходом и зажимом Б искровой промежуток 7 мм. В место контактов прерывателя используют формирователь прямоугольных импульсов рис. 4 . На вход формирователя подают прямоугольные импульсы от генератора частотой 0…200 Гц и амплитудой 5 В (можно использовать простейший генератор собранный на микросхемах ТТЛ). Регулировкой генератора установить скважность импульсов на выходе формирователя равной 2…2,25, что соответствует углу замкнутого состояния прерывателя 45…50ْ. Резистор R16 заменяют подстроечным сопротивлением 10 кОм.

Контакт 3 разъема X1 соединить с общим проводом. Подстроечный резистор установить в положение максимального сопротивления, а к конденсатору С5 подключить вольтметр. Затем, включить источник питания и постепенно увеличивать напряжение от 0 В до 5 В. При напряжении 3,5…4,5 В преобразователь должен начинать работать. Далее, контролируя показания вольтметра, увеличить напряжение питания до 14 В, и подстроечным резистором установить напряжение на конденсаторе С5 равным 380 В, при этом напряжение на конденсаторе С6 должно быть 13…14 В. После налаживания подстроечный резистор заменяют постоянным соответствующего сопротивления. При изменении питающего напряжения 5…14 В напряжение на накопительном конденсаторе должно оставаться в пределах 350…380 В.

Разорвать соединение контакта 3 разъема X1 с общим проводом и подключить формирователь импульсов. Установить частоту импульсов равной 20 Гц. К нижнему, по схеме, выводу конденсатора С5 подключить осциллограф. Напряжение питания постепенно увеличить до 14 В (при напряжении 4,5…5 В в разряднике появиться искра). Проверить работу блока при частоте импульсов 20…200 Гц. По осциллограмме определить время заряда конденсатора и длительность колебательного процесса, которые должны соответствовать указанным на рис. 3. Если время заряда значительно превышает 2,5 мс – проверить амплитуду импульсов на резисторе R11. Амплитуда менее 0,7 В указывает (при исправных VT2 и VT3) на недостаточную величину немагнитного зазора сердечника трансформатора. Изменением емкости конденсатора С6 регулируют длительность колебательного процесса, величина которой, при частоте импульсов 200 Гц, не должна быть более 2 мс. Иначе, при максимальной частоте вращения коленчатого вала, к моменту очередного включения преобразователя, тиристор может оказаться открытым, что приведет к шунтированию выходной цепи и сбоям искрообразования. Увеличение продолжительности колебаний свыше 2 мс нецелесообразно (при емкости С5 2 мкФ), так как длительность искры в свечах, из-за снижения амплитуды в конце колебательного процесса ниже напряжения пробоя, не будет более 1,8 мс. Кроме того, при увеличении частоты искрообразования до максимальной происходит снижение (до 300 В) напряжения на накопительном конденсаторе (а также на конденсаторе С6) и уменьшение длительности искры до 1,5-1,2 мс.

Следует заметить, что выше указанная величина длительности искры не является максимально возможной. Емкости С5 и С6 можно увеличить в два раза, а последовательно с диодом VD6 включить резистор сопротивлением 5-10 Ом. Подбирая сопротивление этого резистора нужно добиться длительности колебательного процесса не менее 2,5 мс на частоте 30 Гц и ограничения длительности на частоте 200 Гц примерно до 1,5 мс. Ограничение необходимо для исключения полного разряда накопительного конденсатора на высокой частоте (150…200 Гц), иначе он не успеет полностью зарядится к моменту следующего искрообразования (время заряда конденсатора емкостью 4 мкФ около 6 мс). Длительность искры при этом составит 2,2 мс на малых и средних оборотах двигателя и 1,2 мс на максимальных.

В автомобиле блок установлен рядом с катушкой зажигания. Подключение к электропроводке производят в соответствии с рис. 2. Провод идущий к “массе” соединить с двигателем в близи распределителя зажигания (с кузовом автомобиля общий провод блока не соединять). Провода идущие от разъема Х1 к зажимам К и Б катушки зажигания и провод соединенный с “массой” должны иметь сечение не менее 0,75 мм2. Также необходимо проверить чистоту контактов прерывателя и установить угол замкнутого состояния согласно инструкции по эксплуатации автомобиля. Зазор между электродами свечей А20Д может быть увеличен до 1,2 мм.

Зобов Г. В., г. Котлас. 2004

ЛИТЕРАТУРА

1. Карасев Г. Стабилизированный блок электронного зажигания. – Радио, 1988, № 9, с. 17, 18.

2. Карасев Г. Усовершенствованный блок зажигания. – Радио, 1994, № 8, с. 36.

3. Банников В. Усовершенствование блока электронного зажигания. – Радио, 1991, № 4, с. 28, 29.

4. Адигамов Э. Модернизация блока зажигания. – Радио, 2002, № 12, с.33, 34, 35.

z2126.narod.ru

БЛОК ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ

Работает схема следующим образом. При включении зажигания напряжение от аккумуляторной батареи подается на схему через диод VD7 и резистор R 11. На катушку зажигания напряжение в начальный момент не поступает, так как стартер не вращает вал двигателя, и на входе микросхемы DD1.2 отсутствуют импульсы. На выходе DD1 присутствует напряжение низкого уровня, которое удерживает транзистор VT1 в закрытом состоянии, поэтому закрыт и транзистор VT3.

Когда стартер поворачивает вал двигателя, на выходе датчика возникают импульсы, поступающие через С2 на вход элемента DD1.1. Последний переключается, и на выходе DD1.2 появляется импульс, который открывает транзисторы VT1 и VT3. Через катушку зажигания проходит ток, и в магнитном поле катушки накапливается электрическая энергия. В следующий момент, когда с выхода датчика исчезает импульс положительной полярности, триггер Шмитта резко переключается в обратное состояние, на выходе элемента DD1.2 появляется низкий уровень, поступающий на базу транзистора VT1. Транзисторы VT1 и VT3 быстро закрываются, и ток, проходящий через катушку зажигания, также быстро исчезает. При этом в первичной обмотке катушки индуцируется ЭДС самоиндукции напряжением 400 В, а во вторичной обмотке катушки зажигания возникает импульс высокого напряжения — 23000...25000 В.

В мощном ключе на транзисторах VT1 и VT3 применена схема активного ограничения тока в катушке зажигания, которая защищает транзистор VT3 от перегрузки и стабилизирует величину тока"разрыва"при колебаниях питающего напряжения бортовой сети автомобиля, тем самым обеспечивая неизменность выходных характеристик системы зажигания [З].

При отпирании транзистора VT1 выходной транзистор VT3 насыщается, обеспечивая низкую величину остаточного напряжения на выходе блока электронного зажигания. Пока ток, протекающий через выходной транзистор VT3 и токоизме-рительный резистор R10, включенный в его эмиттерную цепь, ниже допустимого уровня ограничения, транзистор VT2 заперт. При достижении выходным током предельного уровня,транзистор VT2 начинает открываться, и потенциал на его коллекторе понижается, что приводит к уменьшению величины тока управления. Транзистор VT3 при этом выходит из режима насыщения в активный режим, напряжение на выходе возрастает до уровня, при котором поддерживается заданный режим тока ограничения. В случае превышения импульсного напряжения в катушке зажигания, оно через делитель R12-R13 подается на стабилитрон VD5, который, открываясь, запирает транзистор VT3. Цепочка C5-R14, включенная параллельно выходному транзистору,является элементом колебательного контура ударного возбуждения,т.е. определяет величину и скорость нарастания вторичного напряжения, развиваемого системой зажигания. Резистор R14 ограничивает емкостный ток через транзистор VT3 в момент отпирания последнего, если конденсатор С5 разряжен. Конструктивно блок электронного зажигания выполнен на печатной плате (рис.2) из одностороннего фольгиро-ванного стеклотекстолита размером 95х75 мм, на которой смонтированы элементы схемы. Плата устанавливается в штатный корпус от коммутатора 3620-3734.

В электронном блоке зажигания использована микросхема К561ЛА8 и резисторы МЛТ. Резистор R10 — типа С5-16 мощностью не менее 1 Вт. Конденсаторы — К73-11 на напряжение не менее 63 В. Диоды VD2, VD3 — КД521А или любые кремниевые маломощные. Стабилитрон VD1 — на напряжение стабилизации 8 В, типа Д814А или КС182А. Стабилитрон VD4 — на напряжение стабилизации 9 В, типа Д814Б или КС191А. Стабилитрон VD5 — КС518А или КС508Г. Диод VD7 — типа КД209А, можно заменить диодом КД226Г. Транзисторы VT1, VT2 — КТ972А; VT3 — КТ898А или КТ890А (КТ8109А). VT3 устанавливается на штатный радиатор из алюминиевой пластины толщиной 4 мм, изолированный от корпуса двойной слюдяной прокладкой с термопроводной пастой.

На момент настройки схемы можно обойтись без катушки зажигания, нагрузив коллектор транзистора VT3 на дроссель с магнитопроводом из пластин электротехнической стали индуктивностью 3,8 мГн, сопротивлением 0,5 Ом. Для этого можно использовать унифицированный низкочастотный дроссель типа Д 179-0,01-6,3. Генератор-имитатор датчика импульсов подключают на вход схемы и наблюдают на осциллографе форму и амплитуду выходных импульсов.

Изменением сопротивлений в цепях VD2-R4 и VD3-R5 можно регулировать скважность импульсов, что позволяет регулировать время замыкания и размыкания катушки зажигания.

Для установки необходимого тока ограничения осциллограф подключают к эмиттеру транзистора VT2. При этом в эмиттерную цепь транзистора VT2 необходимо временно подключить резистор сопротивлением 0,1 Ом. Изменяя напряжение на блоке питания, наблюдают появление сигнала на эмиттере. Регулировка уровня ограничения тока производится резисторами R12 и R13. После предварительной настройки схему устанавливают в автомобиле в соответствии со схемой подключения [2] и производят ее окончательную настройку.

Г.СКОБЕЛЕВ, 640000, г.Курган, а/я 2881.

Комментарии..

Комментариев нет..

www.rudig.ru

Блок электронного зажигания - Автолюбителям - СХЕМЫ - Каталог схем

Схема блока электронного зажигания, изображенная на рис.1, содержит:- схему формирования импульсов с регулируемой скважностью на микросхеме DD1. собранную по схеме триггера Шмитта;- мощный ключ на транзисторах VT1 и VT3 с активным ограничителем тока на транзисторе VT2,делителем напряжения на резисторах R8, R9 и токоизмерительным резистором R10;- стабилизатор напряжения для питания микросхемы DD1 на стабилитроне VD4, конденсаторе СЗ и резисторе R3;- схему защиты от превышения импульсного напряжения в бортовой сети на стабилитроне VD6, конденсаторе С4 и резисторе R11;- схему защиты блока от неверного присоединения аккумуляторной батареи на диоде VD7;- схему защиты транзистора VT3 от импульсных перегрузок при работе катушки зажигания на диоде VD5, резисторах R12, R13.

Работает схема следующим образом. При включении зажигания напряжение от аккумуляторной батареи подается на схему через диод VD7 и резистор R11. На катушку зажигания напряжение в начальный момент не поступает, так как стартер не вращает вал двигателя, и на входе микросхемы DD1.2 отсутствуют импульсы. На выходе DD1 присутствует напряжение низкого уровня, которое удерживает транзистор VT1 в закрытом состоянии, поэтому закрыт и транзистор VT3.

Когда стартер поворачивает вал двигателя, на выходе датчика возникают импульсы, поступающие через С2 на вход элемента DD1.1. Последний переключается, и на выходе DD1.2 появляется импульс, который открывает транзисторы VT1 и VT3. Через катушку зажигания проходит ток, и в магнитном поле катушки накапливается электрическая энергия. В следующий момент, когда с выхода датчика исчезает импульс положительной полярности, триггер Шмитта резко переключается в обратное состояние, на выходе элемента DD1.2 появляется низкий уровень, поступающий на базу транзистора VT1. Транзисторы VT1 и VT3 быстро закрываются, и ток, проходящий через катушку зажигания, также быстро исчезает. При этом в первичной обмотке катушки индуцируется ЭДС самоиндукции напряжением 400 В, а во вторичной обмотке катушки зажигания возникает импульс высокого напряжения — 23000...25000 В.

В мощном ключе на транзисторах VT1 и VT3 применена схема активного ограничения тока в катушке зажигания, которая защищает транзистор VT3 от перегрузки и стабилизирует величину тока "разрыва" при колебаниях питающего напряжения бортовой сети автомобиля, тем самым обеспечивая неизменность выходных характеристик системы зажигания [З].

При достижении выходным током предельного уровня, транзистор VT2 начинает открываться, и потенциал на его коллекторе понижается, что приводит к уменьшению величины тока управления. Транзистор VT3 при этом выходит из режима насыщения в активный режим, напряжение на выходе возрастает до уровня, при котором поддерживается заданный режим тока ограничения. В случае превышения импульсного напряжения в катушке зажигания, оно через делитель R12-R13 подается на стабилитрон VD5, который, открываясь, запирает транзистор VT3. Цепочка C5-R14, включенная параллельно выходному транзистору, является элементом колебательного контура ударного возбуждения, т.е. определяет величину и скорость нарастания вторичного напряжения, развиваемого системой зажигания. Резистор R14 ограничивает емкостный ток через транзистор VT3 в момент отпирания последнего, если конденсатор С5 разряжен. Конструктивно блок электронного зажигания выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 95х75 мм, на которой смонтированы элементы схемы. Плата устанавливается в штатный корпус от коммутатора 3620-3734.

В электронном блоке зажигания использована микросхема К561ЛА8 и резисторы МЛТ. Резистор R10 — типа С5-16 мощностью не менее 1 Вт. Конденсаторы — К73-11 на напряжение не менее 63 В. Диоды VD2, VD3 — КД521А или любые кремниевые маломощные. Стабилитрон VD1 — на напряжение стабилизации 8 В, типа Д814А или КС182А. Стабилитрон VD4 — на напряжение стабилизации 9 В, типа Д814Б или КС191А. Стабилитрон VD5 — КС518А или КС508Г. Диод VD7 — типа КД209А, можно заменить диодом КД226Г. Транзисторы VT1, VT2 — КТ972А; VT3 — КТ898А или КТ890А (КТ8109А). VT3 устанавливается на штатный радиатор из алюминиевой пластины толщиной 4 мм, изолированный от корпуса двойной слюдяной прокладкой с термопроводной пастой.

На момент настройки схемы можно обойтись без катушки зажигания, нагрузив коллектор транзистора VT3 на дроссель с магнитопроводом из пластин электротехнической стали индуктивностью 3,8 мГн, сопротивлением 0,5 Ом. Для этого можно использовать унифицированный низкочастотный дроссель типа Д 179-0,01-6,3. Генератор-имитатор датчика импульсов подключают на вход схемы и наблюдают на осциллографе форму и амплитуду выходных импульсов.

Изменением сопротивлений в цепях VD2-R4 и VD3-R5 можно регулировать скважность импульсов, что позволяет регулировать время замыкания и размыкания катушки зажигания.

Для установки необходимого тока ограничения осциллограф подключают к эмиттеру транзистора VT2. При этом в эмиттерную цепь транзистора VT2 необходимо временно подключить резистор сопротивлением 0,1 Ом. Изменяя напряжение на блоке питания, наблюдают появление сигнала на эмиттере. Регулировка уровня ограничения тока производится резисторами R12 и R13. После предварительной настройки схему устанавливают в автомобиле в соответствии со схемой подключения [2] и производят ее окончательную настройку.

Литература:

1. Ломакин Л. Электроника за рулем. — Радио, 1996, N8, С.58,2. Старков В. Транзисторные системы зажигания — Радио, 1991, N9. С.26-29.3. Бела Буна. Электроника на автомобиле. — М.: Транспорт,1979.4. Автомобили "Жигули 2108" и их модификации. Устройство и ремонт. — М.: Транспорт,1987.5. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей: Учебник. — М.: Транспорт,1989, 175с.6. Сидорчук В. Электронный октан-корректор. — Радио, 1991, N11, С.26.

radiogid.ucoz.ru

БЛОК ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ

В. БЕСПАЛОВ г. Кемерово

Для экономии бензина и уменьшения вредных продуктов сгорания в последнее время наметилась тенденция обеднять горючую смесь в двигателях автомобилей. Для надежного воспламенения обедненной смеси требуется мощный и длительный искровой разряд. Установлено, что такой разряд, кроме этого, допускает больший разброс угла опережения зажигания, уменьшает детонацию, улучшает пуск и повышает устойчивость работы двигателя на любых режимах. Формирование запальных искровых разрядов в последние годы все чаще доверяют электронным системам зажигания, преимущества которых широко известны.

Описываемый ниже блок объединяет в себе свойства транзисторной и тринисторной систем зажигания. От первой он отличается тем, что в нем использован закрытый (при замкнутых контактах прерывателя) транзисторный ключ, коммутирующий цепь первичной обмотки катушки зажигания, а от второй — тем, что накопительный конденсатор заряжается от ЭДС самоиндукции этой же обмотки, когда транзисторный ключ прерывает ток через нее [I].

От известных систем зажигания с импульсным накоплением энергии на конденсаторе [2] и от комбинированных систем [3, 4] она отличается отсутствием специального многообмоточного накопительного трансформатора. Система обеспечивает искровой разряд более высокой длительности и энергии. По этим параметрам она превосходит известные системы зажигания. Так, по длительности разряда устройство в 8...10 раз превосходит тринисторно-конденсаторные системы с непрерывным и импульсным накоплением энергии. При неработающем двигателе она потребляет незначительный ток, имеет высокую скорость нарастания высоковольтного импульса и при всех значениях частоты вращения коленчатого вала двигателя формирует на один запускающий импульс мощный двойной искровой разряд. Система защищена от дребезга контактов прерывателя и от помех бортовой сети автомобиля.

Недостатком системы зажигания является обязательность использования в ней катушки зажигания с малой индуктивностью первичной обмотки и высоким коэффициентом трансформации (около 300). Удовлетворительно работает система с катушкой Б114 (коэффициент трансформации 227). Но для полной реализации возможностей системы катушку надо несколько переделать, чтобы довести коэффициент трансформации до 280. После переделки можно использовать и широко распространенные катушки Б115, Б117. О самой переделке рассказано в конце статьи.

Основные технические характеристики

Напряжение питания, В ................................... 6...17

Потребляемый ток. А,

при неработающем двигателе и

замкнутых контактах прерывателя ................ 0,15

разомкнутых кот актах прерывателя ............ 0.015

частоте искрообразования 100Гц 3,3

максимальной частоте

искрообразования (200 Гц) .................................. 4,5

Энергия искры, мД/к, при напряжении

питания 14 В, частоте искрообразования

100 Гц и длине искрового промежутка 7 мм ....170

Длительность искрового разряда

при тех же условиях, мс . ..................................... . 4,8

Скорость нарастания высоковольтного

импульса, В/мкс, при длине искрового промежутка

7 мм .......... 350

15 мм ......... 500

Принципиальная схема блока зажигания показана в тексте. Устройство состоит из узла запуска, собранного на транзисторе VTI, формирователя запускающих импульсов на транзисторах VT2 и VT3, усилителя тока на транзисторе VT4, транзисторного ключа VT5, тринисторного ключа VS1 и накопительного конденсатора С5.

Временные диаграммы (мгновенное значение)

поясняют работу системы зажигания при частоте искрообразования 50 Гц, угле замкнутого состояния контактов прерывателя 55°, напряжении питания 14 В и длине искрового промежутка 7 мм. Диаграммы А, Б, В, Е, И сняты относительно общего провода, Г (показана в увеличенном масштабе времени) и Ж — относительно катода тринистора VS1; Д снята в разрыве цепи эмиттера транзистора VT5; И — диаграмма напряжения на вторичной обмотке, снята с делителя напряжения, составленного из резисторов 10 МОм и 1к0м; для снятия диаграммы К — тока вторичной обмотки катушки зажигания — последовательно с искровым промежутком, со стороны общего провода, включали резистор сопротивлением 10 Ом, с которого сигнал подавали на осциллограф.

Предположим, что в исходном состоянии контакты прерывателя замкнуты, тогда конденсатор С1 узла запуска разряжен и транзистор VT1 закрыт. Транзистор VT2 открывается током, протекающим через резисторы R5—R7, a VT3 будет закрыт, так как напряжение на его базе будет близко к нулю. Формирующий конденсатор С2 через резисторы R1O, R9, R7 и эмиттерный переход транзистора VT2 заряжен до напряжения около 5,3 В. Так как транзистор VT3 закрыт, то транзисторы VT4, VT5 будут также закрыты. Ток через первичную обмотку катушки зажигания Т2 от бортовой сети автомобиля не протекает и накопительный конденсатор С5 разряжен.

При первом размыкании контактов прерывателя через цепь R1VD1 заряжается конденсатор С1 и открывается транзистор VT1. Напряжение конденсатора С2 оказывается приложенным через открытый транзистор VT1 в закрывающей полярности к эмиттерному переходу транзистора VT2 и поэтому он закрывается, а сам конденсатор начинает перезаряжаться от источника питания через резисторы R5 и R6. Пока разряжается конденсатор С2, транзисторы VT3—VT5 открыты. Время разрядки конденсатора С2 можно регулировать резистором R5. Через первичную обмотку катушки зажигания начинает протекать ток, и в ней накапливается электромагнитная энергия. Параметры этой обмотки должны быть такими, чтобы процесс накопления энергии закончился через 2...2,5 мс. Примерно такое же время необходимо, чтобы напряжение на конденсаторе С2 успело уменьшиться до напряжения, при котором открывается транзистор VT2. Из-за большого статического коэффициента передачи тока транзисторов VT2—VT4 транзисторный ключ VT5 в момент открывания транзистора VT2 резко закрывается, что приводит к прерыванию тока в первичной обмотке катушки зажигания. Во вторичной обмотке катушки зажигания через 2...2,5 мс возникает высоковольтный импульс, вызывающий искру в запальной свече. После уменьшения его напряжения до 1,2 кВ искровой разряд поддерживается некоторое время, которое зависит от параметров катушки зажигания и искрового промежутка.

В момент закрывания ключа VT5 возникает большая ЭДС самоиндукции в первичной обмотке. Импульсом этой ЭДС через диоды VD6 и VD4 накопительный конденсатор С5 заряжается до напряжения примерно 105 В даже при замкнутой вторичной обмотке катушки зажигания.

После замыкания контактов прерывателя из-за разрядки конденсатора С1 через базовую цепь транзистора VT1 обеспечивается временная задержка (около 0,5 мс) закрывания этого транзистора, что защищает систему от дребезга контактов прерывателя. Как только транзистор VT1 закроется, вновь заряжается формирующий конденсатор С2.

При втором и последующих размыкания контактов прерывателя снова открываются транзисторы VT1, VT3 — VT5. Перепад напряжения, который формируют транзисторы VT2, VT3, открывает транзистор VT4. Во вторичной обмотке трансформатора Т1 возникает импульс, который открывает тринистор VS1. Ранее заряженный накопительный конденсатор Со разряжается через транзистор VT5, источник питания, первичную обмотку катушки зажигания и тринистор VS1. Во время разрядки накопительного конденсатора диод VD6 закрывается. Пропускание разрядного тока конденсатора по первичной обмотке катушки зажигания вызывает пробой искрового промежутка в свече зажигания, но теперь уже в момент размыкания контактов прерывателя.

После того, как разрядный ток накопительного конденсатора значительно уменьшится, тринистор VS1 закроется, через первичную обмотку катушки зажигания, открывшийся диод VD6, транзисторы VT4 и VT5 от бортовой сети потечет ток. Этот ток некоторое время поддерживает возникший искровой разряд. Одновременно с ним происходит накопление энергии в первичной обмотке катушки зажигания.

Когда через 2...2,5 мс будет прерван ток в первичной обмотке катушки зажигания, накопленная в ней энергия преобразуется в положительный импульс для повторного пробоя искрового промежутка и разряд поддерживается еще некоторое время. Одновременно после закрывания транзисторного ключа вновь заряжается накопительный конденсатор. Таким образом, длительность всего искрового разряда достигает 4,8 мс.

С повышением частоты искрообразования из-за уменьшения времени, отводимого на зарядку формирующего конденсатора С2, время, в течение которого открыт транзисторный ключ VT5, уменьшается (при частоте более 120 Гц — до 1,7...2 мс), что приводит к уменьшению длительности и энергии искрового разряда.

Защиту блока зажигания от помех со стороны бортовой сети автомобиля обеспечивают цепи VD7C6, СЗС4 и резистор R7. Кроме этого, во время формирования запускающих импульсов цепь обратной связи через резистор R4 удерживает транзистор VT1 открытым, что увеличивает помехозащищенность и четкость работы системы в момент размыкания контактов прерывателя.

Чертеж печатной платы, которая изготовлена из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм, показан на вкладке. Диод VD6 для улучшения его охлаждения установлен на дюралюминиевом уголке и изолирован слюдяной прокладкой. Соединительные проводники между эмиттером транзистора VT5, диодом VD6 и зажимом 2 блока должны иметь минимальную длину и сечение не менее 0,75 мм2.

Разделительный трансформатор Т1 наматывают на кольцевом магнитопроводе типоразмера К12Х6Х4 из феррита с магнитной проницаемостью 1000...2000. Можно применить магнитопровод другого типоразмера, например, К12Х5Х5.5 или из двух колец К10Х Х6Х4,5. Обмотки содержат по 70 витков провода ПЭЛШО 0,15. Наматывают их одновременно двумя проводами.

Конденсаторы С1, СЗ, С4 — К10-7В или КЛС; С2 — К73П-3; С5 — МБГО; С6 — К50-3, его можно заменить малогабаритным К52-2 емкостью 15 мкф на номинальное напряжение 70 В. Диод КД202Р можно заменить на КД202М, КД202К; Д245А — на Д231А, Д232, Д246А; тринистор КУ202Н — на КУ202Л, КУ202И; стабилитрон КС168А — на КС168В, КС162А, КС156А; КС630А — на 2С930А. Транзисторы КТ315И можно заменить на КТ315В, КТ315Г, КТ503 с любым буквенным индексом; КТ608Б — на КТ608А, КТ815Б — КТ815Г; КТ805АМ — на КТ805БМ; 1Т813В — на 1Т813Б, 1Т806В, ГТ806В.

Общий вид блока (со снятой крышкой) и размещение деталей в нем .

Для переделки катушки зажигания Б114 ее разбирают. Перед разборкой, чтобы было легче развальцевать металлический стакан, снимают напильником фаску по его краю. После этого, осторожно, чтобы не повредить пластмассовую крышку, развальцовывают край металлического стакана, вынимают катушку и резиновое уплотнительное кольцо. С первичной обмотки, расположенной поверх вторичной, сматывают верхний слой (35 витков). Оставшиеся витки необходимо надежно укрепить петлей из тесьмы. Поверх обмотки следует уложить 2—3 слоя бумаги и обмотать сверху нитками.

Для обеспечения оптимальной индуктивности рассеяния сечение стержневого магнитопровода катушки зажигания надо уменьшить в 2,5 раза (оставить 10 пластин). Эти пластины обертывают несколькими слоями бумаги и плотно вставляют в катушку.

Затем катушку зажигания собирают, при необходимости в стакан добавляют трансформаторного масла и снова завальцовывают. Перед завальцовкой крышку катушки следует прижать, например, струбциной.

У катушек зажигания Б117, Б115 надо также оставить 10 пластин, а первичную обмотку следует удалить и намотать другую проводом ПЭВ-2 диаметром 1,2 мм. Число витков — 100; их укладывают в три слоя. Обмотку следует надежно закрепить; расстояние по поверхности изоляции между ее крайними витками и магнитопроводом не должно быть менее 15 мм.

Перед налаживанием блока особое внимание следует уделить проверке цепи управления тринистором и подключению источника питания. Полярность подключения первичной обмотки катушки зажигания Б114 особой роли не играет. Однако, если катушку зажимом «К» подключить к плюсовому выводу источника питания, то запас по пробивному напряжению будет выше на 10...15 % и произойдет изменение полярности высоковольтных импульсов. У катушек Б117, Б115 общую точку соединения обмоток рекомендуется подключать к плюсовому проводу питания. С такими катушками общая длительность искрового разряда уменьшается до 3,4...3,7 мс, а скорость нарастания высоковольтного импульса увеличивается до 600 В/мкс.

Для налаживания блока зажигания требуется регулируемый источник питания с напряжением до 15 В на ток нагрузки не менее 2 А. Выходные зажимы источника питания следует зашунтировать батареей конденсаторов с общей емкостью не менее 15000 мкф. Налаживают устройство при напряжении питания 14 В. Испытательный искровой промежуток в цепи вторичной обмотки катушки зажигания должен быть равен 7...8 мм. Вместо прерывателя подключают микропереключатель. Параллельно накопительному конденсатору С5 включают вольтметр постоянного тока на напряжение не мене 120 Вис током полного отклонения стрелки не более 100 мкА.

После включения питания микропереключателем подают одиночные запускающие импульсы. В искровом промежутке должна проскакивать мощная искра. При этом напряжение на накопительном конденсаторе С5 должно быть в пределах 100...105 В, его устанавливают подстроечным резистором R5. Если напряжение превышает 110 В и его не удается уменьшить, то следует проверить подключение обмоток трансформатора Т1. По окончании налаживания печатную плату и внутреннюю поверхность корпуса блока рекомендуется покрыть лаком.

Блок зажигания устанавливают на автомобиле в двигательном отсеке. Конденсатор, установленный на корпусе прерывателя, следует отключить. Проводники, соединяющие блок с бортовой сетью автомобиля, должны иметь сечение не менее 1,5 мм2 и минимальную длину.

Для более полной передачи энергии на свечи зажигания при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя (свыше 3000 мин-1) рекомендуется доработать пластину ротора (бегунка) распределителя зажигания [5].

ЛИТЕРАТУРА

1. Беспалов В. Е. Авторское свидетельство СССР № 977846. Бюллетень «Открытия, изобретения...», 1982, № 44, с. 155.

2. Синельников А. X. Электронные приборы для автомобилей.— М.: Энергоиздат, 1981; с. 16—34, 41—46.

3. Everdinq H. Elektronisches Zundsystem reduziert schadliche Abgase.— Elektronik, 1976, № 1, s. 61—64.

4. Штырлов А., Вавинов В. Комбинированная электронная система зажигания.— Радио, 1983, № 7, с. 30—32.

5. Синельников А. X. Электроника в автомобиле.— М.: Радио и связь, 1985; с. 32.

РАДИО № 1, 1987 г.

martok.narod.ru

Стабилизированный блок электронного зажигания. | OPPOZIT.RU | мотоциклы Урал, Днепр, BMW

Стабилизированный блок электронного зажигания.Достоинства электронного зажигания в ДВС хорошо известны. Вместе с тем распространенны в настоящее время системы электронного зажигания пока не достаточно полно отвечают комплексу конструктивных и эксплуатационных требований. Системы с импульсным накоплением энергии [1,2]сложны и не всегда надежны и практически недоступны для изготовления большинству автомобилей. Простые системы с непрерывным накоплением энергии не обеспечивают стабилизации запасаемой энергии [3],а когда стабилизация достигнута – они почти так же сложны, как и импульсные [3,4].Не удивительно поэтому, что опубликована в журнале “Радио” статья Ю. Сверчкова [5] вызвала большой интерес читателей. Хорошо продуманный, предельно простой стабилизированный блок зажигания может, без всякого преувеличения, служить хорошим примером оптимального решения в конструировании подобных устройств.Результатом эксплуатации блока по схеме Ю. Сверчкова показали, что при общем достаточно высоком качестве его работы и высокой надежности ему присущи и существенные недостатки. Главным из них – это малая длительность искры ( не более 280мск ) и соответственно малая ее энергия ( не более 5 мДж ).Этот недостаток, присущий всем конденсаторным системам зажигания с одним периодом колебания в катушке, приводит к неустойчивой работе холодного двигателя ,неполному сгоранию обогащенной смеси во время прогрева, затрудненному пуску горячего двигателя. Кроме этого, стабильность напряжения на первичной обмотке катушки зажигания в блоке Ю. Сверчкова несколько ниже , чем в лучших импульсных системах. При изменении напряжения питания от 6 до 15 В первичное напряжение изменяется от 330 до 390 В (±8%), тогда как в сложных импульсных схемах это изменение не превышает ±2%.С увеличением частоты искрообразования напряжение на первичной обмотке катушки зажигания уменьшается. Так, при изменении частоты от 20 до 200 Гц ( частота вращения коленчатого вала 600 и 6000 мин¯1соответственно ) напряжение изменяется от 390 до 325 В, что также несколько хуже, чем в импульсных блоках. Однако этот недостаток можно не принимать во внимание, поскольку при частоте 200 Гц пробивное напряжение искрового промежутка свечей ( из за остаточной ионизации и других факторов ) уменьшается почти вдвое.Автор этих строк , который более 10 лет экспериментировал с различными электронными системами зажигания, поставил задачу улучшить энергетические характеристики блока Ю. Сверчкова, сохранив простату конструкции. Решение ее оказалось возможным благодаря внутренним резервам блока, поскольку энергия накопителя использована в нем лишь наполовину.Поставленная цель достигнута введением режима многопериодной колебательной разрядки накопительного конденсатора на катушке зажигания, приводящей к практически полной его разрядке. Сама идея такого решения не нова [6], но используется редко. В результате разработан усовершенствованный блок электронного зажигания с характеристиками, которыми обладает далеко не все импульсные конструкции.При частоте искрообразования в пределах 20…200 Гц блок обеспечивает длительность искры не менее 900мкс. Энергия искры, выделяемая в свече зажигания при зазоре 0.9…1мм, -не менее 12 мДж. Точность поддерживания энергии в накопительном конденсаторе при изменении напряжения питания от 5,5 до 15 В и частоте искрообразования 20 Гц – не хуже ±5%. Остальные характеристики блока не изменились.Существенно, что увеличение длительности искрового разряда достигнуто именно продолжительным колебательным процессам разрядки накопительного конденсатора . Искра в этом случае представляет собой серию из 7-9 самостоятельных разрядов. Такой знакопеременный искровой разряд ( частота около 3,5 кГц ) способствует эффективному сгоранию рабочей смеси при минимальной эрозии свечей, что выгодно отличает его от простого удлинения апериодической разрядки накопителя [2].Система преобразователя блока (рис.1) практически не изменилась. Заменен только транзистор для некоторого увеличения мощности преобразователя и облегчения теплового режима. Исключены элементы, обеспечивающие неуправляемый многоискровой режим работы. Существенно изменены цепи коммутации энергии и цепи управления разрядкой накопительного конденсатора С3. Он разряжается теперь в течение трех (а на частоте ниже 20 Гц – и более) периодов соответственных колебаний контура,состоящего из первичной обмотки катушки зажигания и конденсатора С3. Обеспечивают такой режим элементы С2, R3, R4, VD6.

Стабилизированный блок электронного зажигания.

Учитывая, что работа преобразователя подробно описана в [5], рассмотрим только процесс колебательной разрядки конденсатора С3. При размыкании контактов прерывателя конденсатор С4,разряжается через управляющий переход транзистора VS1, диод VD8 и резисторы R7, R8, открывает транзистор, который подключает заряженный конденсатор С3 к первичной обмотке катушки зажигания. Постепенно увеличивающийся ток через обмотку по окончании первой четверти периода имеет максимальное значение ,а напряжение на конденсаторе С3 в этот момент становится равным нулю (рис. 2).Вся энергия конденсатора (за вычетом тепловых потерь) преобразована в магнитное поле катушки зажигания, которое, стремятся сохранить значение и направление тока, начинает перезаряжать конденсатор С3 через открытый тринистор. В результате по окончанию второй четверти периода ток и магнитное поле катушки зажигания равны нулю, а конденсатор С3 заряжен до 0,85 исходного (по напряжению) уровня в противоположной полярности. С прекращением тока и сменой полярности на конденсаторе С3 закрывается тринистор VS1, но открывается диод VD5. Начинается очередной процесс разрядки конденсатора С3 через первичную обмотку катушки зажигания, направление тока через которую меняется на противоположное. По окончании периода колебаний (т.е. приблизительно через 280 мкс) конденсатор С3 оказывает заряженным в исходной полярности до напряжения, равного 0,7 начального. Это напряжение закрывает диод VD5, разрывая цепь разрядки.В рассмотренном интервале времени малое сопротивление попеременно открывающихся элементов VD5 и VS1 шунтируют подключенную параллельно им цепь R3R4C2, вследствие чего напряжение на ее концах близко к нулю. По окончании же периода, когда тринистор и диод закрываются, напряжение конденсатора С3 (около 250 В) через катушку зажигания прокладывается к этой цепи. Импульс напряжения, снимаемый с резистора R3, пройдя через диод VD6, вновь открывает тринистор VS1, и все процессы, описаны выше, повторяются.Затем следует третий, а иногда (при пуске) и четвертый цикл разрядки. Процесс продолжается до тех пор, пока конденсатор С3, теряющий при каждом цикле около 50% энергии, не разрядится почти полностью. В результате длительности искры возрастает до 900…1200 мкс, а ее энергия – до 12…16 мДж.На рис.2 показан примерный вид осциллограммы напряжения на первичной обмотке катушки зажигания. Для сравнения штриховой показано такая же осциллограмма блока Ю. Сверчкова (первые периоды колебаний на обоих осциллограммах совпадают).Для повышения защищенности от дребезга контакто прерывателя пусковой узел пришлось несколько изменить. Постоянная времени цепи зарядки конденсатора С4 путем выбора соответствующего резистора R6 увеличена до 4 мс; увеличен также разрядной ток конденсатора (т.е. ток запуска тринистора), определяемый сопротивлением цепи резисторов R7, R8.Блок электронного зажигания был испытан в течение трех лет на автомобиле <Жигули> и очень хорошо зарекомендовал себя. Резко повысилась устойчивость работы двигателя после пуска. Даже зимой при температуре около -30°С пуск двигателя был легким , начинать движение можно было после прогрева в течение 5 мин. Прекратились наблюдавшиеся при использовании блока Ю. Сверчкова перебои в работе двигателя в первые минуты движения, улучшилась динамика разгона.В трансформаторе Т1 использован магнитопровод ШЛ 16×8. Зазор 0,25 мм обеспечен тремя прессшпановыми прокладками. Обмотка 1 содержит 50 витков провода ПЭВ-2 0,55; Обмотка 2 содержит 70 витков провода ПЭВ-2 0,25; Обмотка 3 содержит 450 витков ПЭВ-2 0,14. В последней обмотке между всеми слоями следует проложить по одной прокладке из конденсаторной бумаги, а всю обмотку отделить от остальных одним-двумя слоями кабельной бумаги.Готовый трансформатор покрывают 2-3 раза эпоксидной смолой полностью в пластмассовой или металлической коробке. Не следует применять Ш-образный магнитопровод, поскольку, как показывает опыт, трудно выдержать по всей толщине набора заданный зазар, а так же избежать замыкания наружных пластин. Оба этих фактора, особенно второй, резко снижает мощность генератора зарядных импульсов.При налаживании генераторной части блока можно использовать рекомендации Ю. Сверчкова в [5].Благодаря высокой надежности блок можно подключать без разъема Х1 (отключение конденсатора Спр прерывателя обязательно), который предназначен для возможного аварийного перехода на батарейное зажигание, но первичная установка момента зажигания при этом будет существенно сложнее. При сохранении же разьема Х1 переход на батарейное зажигание очень прост – в гнездовую часть разъема Х1 вуместо колодки блока вставляют колодку - замыкатель, у которой соединены контакты 2, 3,и 4.Г.ЛенинградЛитература1. А. Синельников. Чем различаются блоки. – За рулем, 1977,№ 10, с. 17.2. А. Синельников. Блок электронного зажигания повышенной надежности. Сб. <В помощь радиолюбителю>, вып. 73. – М. ДОСААФ СССР. С. 383. А. Синельников. Электроника в автомобиле. - М. Энергия, 1976.4. А. Синельников. Электроника в автомобиле. – М Радио и связь, 1985.5. Ю. Сверчков. Стабилизированный многоискровой блок зажигания. – Радио, 1982, № 5. С. 27.6. Э. Литке. Конденсаторная система зажигания. Сю. <В помощь радиолюбителю>, вып. 78. – М. ДОСААФ СССР, с. 35.Статья из Журнал РАДИО 9/88

oppozit.ru