W poście wyjaśniono ulepszony wieloiskrowy obwód CDI, który jest uniwersalny dla wszystkich typów samochodów. Urządzenie można zbudować w domu i zainstalować w konkretnym pojeździe, aby uzyskać większą prędkość i oszczędność paliwa.

Koncepcja obwodu

Poniższy schemat przedstawia ulepszoną wersję wieloiskrowego obwodu CDI. Zasadniczo można go podzielić na dwa oddzielne etapy.

Oba stopnie zawierają sterownik IC IR2155 MOSFET z wbudowanym oscylatorem o 50% cyklu pracy.

Górny stopień składający się z Q1, Q2 jest skonfigurowany do generowania 300 V DC z dostępnego wejściowego akumulatora 12V DC.

Układ IC2 wraz z podłączonymi mosfetami Q6 / Q7 tworzą obwód pompy typu push-pull do naprzemiennego ładowania i rozładowywania kondensatora wysokiego napięcia na podłączonej cewce zapłonowej.

Działanie obwodu

Układ IC1 jest podłączony do oscylacji z częstotliwością około 22 kHz, zgodnie z wyborem rezystora 33k i kondensatora 102 odpowiednio na styku 2/3 i styku3 / uziemienie.

Powoduje to naprzemienne przełączanie jego wyjścia mosfetsQ1 / Q2 podłączonego między pinami 5/7.

Powyższe przełączanie wykonuje reakcję push-pull na podłączonym transformatorze, w której dwie połówki uzwojenia są nasycane naprzemiennie przewodem mosfetu, co powoduje pompowanie całego 12V DC przez dwa półuzwoje transformatora.

Działanie to skutkuje zwiększoną indukcją w uzwojeniu wtórnym transformatora, powodując wzrost wymaganego napięcia 300 V AC przełączanego przy częstotliwości 22 kHz.

Mosfety mają wbudowany własny wewnętrzny system ochrony przeciwprzepięciowej w postaci diod Zenera 60 V, które ograniczają wewnętrzne skoki do 60 V chroniąc je przed odpowiednimi zagrożeniami, również zewnętrzna bramka 10-omowych rezystorów zapewnia względnie wykładnicze ładowanie i rozładowywanie wewnętrznego mosfetu pojemność, zmniejszając tym samym hałas i zakłócenia, które w przeciwnym razie mogłyby mieć niekorzystny wpływ na elektryczność pojazdu.

Zainstalowano kilka metalizowanych kondensatorów o wartości znamionowej 10 uF, aby oddzielić prąd stały od T1, tak aby Tr1 optymalnie odbierał napięcie 12 V w swoim uzwojeniu.

Podwyższone napięcie na wyjściu TR1 jest prostowane przez 4 diody szybkiego powrotu skonfigurowane jako prostownik mostkowy.

Tętnienia są dodatkowo filtrowane przez metalizowany kondensator wysokiego napięcia o wartości 1uF / 275V
Nawet przy całej powyższej wysokiej wydajności i zabezpieczonych obwodach, stopień IC1 nie ma możliwości kontrolowania napięcia wyjściowego w odpowiedzi na wzrost i spadek napięcia wejściowego 12 V DC, które normalnie nie byłoby stabilne ze względu na prędkości pojazdu i obroty alternatora wariacje.

Aby temu zaradzić, zastosowano tu innowacyjną funkcję korekcji napięcia wyjściowego transformatora, wykorzystującą obwód sprzężenia zwrotnego napięcia obejmujący ZD1 --- ZD4 wraz z Q3 i kilkoma elementami pasywnymi.

Cztery zenery 75 V zaczynają przewodzić, gdy tylko napięcie zaczyna dryfować powyżej znaku 300 V, co z kolei powoduje przewodzenie Q3. To działanie z Q3 powoduje przeciąganie napięcia pinu 1 układu IC1 od 12V do stopniowo 6V.

Korzystanie z opcji wyłączania

Pin1 będący wyłączonym pinem układu IC1 ostrzega układ scalony o wyzwoleniu jego wewnętrznej funkcji odcięcia pod napięciem, co powoduje natychmiastowe wyłączenie jego impulsów wyjściowych, co z kolei wyłącza mosfety na tę konkretną chwilę.

Wyłączenie mosfetów oznacza brak napięcia wyjściowego i niezdolność Q3 do przewodzenia, co ponownie przywraca obwód do pierwotnego trybu funkcjonalnego, a operacje powtarzają się i obracają, utrzymując napięcie wyjściowe dość ustabilizowane na określonym poziomie napięcia 300 V.

Inną sprytną techniką ulepszenia zastosowaną tutaj jest użycie pętli sprzężenia zwrotnego trzech rezystorów 33k od wyjścia TR1 do wyprowadzenia zasilania IC1.

Ta pętla zapewnia, że obwód pozostaje funkcjonalny nawet wtedy, gdy pojazd nie jedzie z optymalnymi prędkościami lub napięcie zasilania spada znacznie poniżej wymaganego poziomu 12V.

W takich sytuacjach omawiana pętla sprzężenia zwrotnego 33kx3 utrzymuje poziom napięcia na IC1 znacznie powyżej 12V, zapewniając optymalną odpowiedź nawet w warunkach gwałtownych spadków napięcia.

300 V z TR1 jest również stosowane do IC2, który jest specjalnie skonfigurowany jako sterownik mosfetu po stronie wysokiej, ponieważ tutaj jego wyjście nie jest połączone z centralnym transformatorem zaczepu, a raczej pojedynczą cewką, która wymaga pełnego napędu przez swoje uzwojenie metodą odwrotną do przodu podczas każdego alternatywny impuls z IC2.

Dzięki IC IR2155, który ma wbudowane wszystkie niezbędne funkcje i skutecznie zaczyna działać jako sterownik high side przy pomocy zaledwie kilku zewnętrznych części pasywnych C1, C6, D7.

Funkcja transformatora ferrytowego

Przewodzenie Q6 / Q7 pompuje napięcie 300 V z TR1 do wnętrza podłączonej pierwotnej cewki zapłonowej przez kondensator 1uF / 275V.

Obliczona konfiguracja różnych elementów na pin2 i pin3 układu IC2 stanowi zamierzone wielokrotne iskry na podłączonej cewce ze względu na interakcje między tymi elementami. Dokładniej, części tworzą konstrukcję timera z pomocą rezystora 180 k na pinie 2 wraz z kondensatorem 0,0047 uF na pinie 3 układu IC2.

Rezystor 10k i kondensator 0,0047uF między pinem 3 ogranicza przetężenie, gdy jest wyzwalany przez obwód MMV.

Wyjście z Q5 ułatwia wyjście niskonapięciowe do integracji obrotomierza w celu zapewnienia prawidłowych odczytów na liczniku, zamiast podłączania bezpośrednio do świecy zapłonowej.

Jeśli w przypadku, gdy funkcja wielu iskier wydaje się nie tak przydatna lub z pewnych powodów niewłaściwa, można ją z powodzeniem wyłączyć, eliminując C3, D10, D11 i kilka rezystorów 180k wraz z rezystorami 33k i 13k. Również poprzez zastąpienie rezystora 33k rezystorem 180 k i zwarciem w miejsce D10.

Powyższe mody zmusą IC2 do wygenerowania tylko pojedynczych impulsów 0,5 ms, gdy tylko zostanie wyzwolony Q7. Cewka zapłonowa odpala teraz tylko w jednym kierunku, gdy Q7 jest WŁĄCZONA i raz w przeciwnym kierunku, gdy Q6 jest WŁĄCZONA.

Skojarzony MOV neutralizuje możliwość wystąpienia stanów nieustalonych wysokiego napięcia w przypadku, gdy wyjście cewki zapłonowej pozostanie otwarte.

Para rezystorów 680k na C2 zapewnia bezpieczną ścieżkę rozładowania dla C2, gdy cewka jest odłączona od obwodu.

Chroni to obwód i użytkownika przed nieprzyjemnym wyładowaniem wysokiego napięcia z C2.

Schemat obwodu

IC1 i IC2 to IR2155 lub równoważne

Szczegóły uzwojenia TR1:

Zacznij od styku 7 (lewa strona), używając emaliowanego drutu miedzianego o grubości 0,25 mm, jak pokazano na schemacie, i zakończ na styku 8 (lewa strona), wykonując 360 obrotów.

To kończy uzwojenie wtórne.

W przypadku strony pierwotnej nawiń w sposób bifilarny, co oznacza, że nawiń oba uzwojenia razem, zaczynając od styku 2 i styku 4 (po prawej stronie) i kończąc po 13 zwojach odpowiednio na styku 11 i styku 9 (po lewej stronie) za pomocą drutu 0,63 mm.