Príspevok vysvetľuje zdokonalený viacjiskrový obvod CDI, ktorý je univerzálne vhodný pre všetky typy automobilov. Jednotku je možné vyrobiť doma a nainštalovať do konkrétneho vozidla na dosiahnutie vyššej rýchlosti a účinnosti paliva.

Koncept okruhu

Nasledujúci diagram ilustruje vylepšenú verziu viaciskrového obvodu CDI. V zásade sa môže rozdvojiť na dve samostatné etapy.

Obidve stupne obsahujú integrovaný obvod IC IR2155 MOSFET so zabudovaným 50% pracovným cyklom oscilátora.

Horný stupeň pozostávajúci z Q1, Q2 je nakonfigurovaný na generovanie 300 V DC z dostupného napájacieho zdroja 12V DC na vstupnú batériu.

IC2 spolu s pripojenými mosfetmi Q6 / Q7 tvoria obvod čerpadla typu push-pull na striedavé nabíjanie a vybíjanie vysokonapäťového kondenzátora cez pripojenú zapaľovaciu cievku.

Prevádzka obvodu

IC1 je zapojený pre kmitanie pri asi 22 kHz podľa výberu rezistora 33k a kondenzátora 102 cez pin2 / 3 a pin3 / zem.

To má za následok produkciu striedavého prepínania jeho výstupných mosfetsQ1 / Q2 pripojených cez piny 5/7.

Vyššie uvedené prepínanie vykonáva reakciu push pull na pripojenom transformátore, pričom dve polovice vinutia sú nasýtené striedavo vedením mosfetu, čo vedie k prečerpávaniu celého 12V DC cez dve polovičné vinutia transformátora.

Táto akcia vedie k zosilnenej indukcii cez sekundárne vinutie transformátora, ktorá vedie k požadovanému napätiu 300 V str. Spínanému pri frekvencii 22 kHz.

Mosfety majú vlastný vnútorný systém prechodovej ochrany zabudovaný vo forme zenerových diód 60 V, ktoré obmedzujú vnútorné hroty na 60 V a chránia ich tak pred príslušným nebezpečenstvom. Vonkajšie hradlové 10 ohmové odpory tiež zaisťujú pomerne exponenciálny náboj a vybíjanie vnútornej časti mosfetu kapacitná, čím sa zníži hluk a rušenie, ktoré by inak mohlo nepriaznivo ovplyvniť elektrický prúd vozidla.

Je nainštalovaných niekoľko metalizovaných kondenzátorov s menovitým napätím 10 uF, aby sa odpojilo jednosmerné napätie od T1 tak, aby Tr1 optimálne prijímala prepínanie 12V cez svoje vinutie.

Zosilnené napätie na výstupe TR1 je usmerňované 4 diódami typu rýchleho zotavenia nakonfigurovanými ako mostíkový usmerňovač.

Vlny sú ďalej filtrované metalizovaným vysokonapäťovým kondenzátorom dimenzovaným na 1uF / 275V
Aj napriek všetkým vyššie uvedeným vysoko účinným a chráneným obvodom nemá stupeň IC1 žiadnu schopnosť os riadiť výstupné napätie v reakcii na stúpanie a klesanie 12V DC vstupu, ktorý by za normálnych okolností nebol stabilný kvôli rýchlostiam vozidla a otáčkam alternátora variácie.

Aby sme to zvládli, je tu zabudovaná inovatívna funkcia korekcie výstupného napätia transformátora pomocou obvodov napäťovej spätnej väzby zahŕňajúcich ZD1 --- ZD4 spolu s Q3 a niekoľkými pasívnymi komponentmi.

Štyri zenery 75 V začnú vodiť, akonáhle sa napätie začne driftovať nad hranicu 300 V, čo má zase za následok vedenie Q3. Výsledkom tejto akcie od Q3 je pretiahnutie napätia pin1 na IC1 z 12V na postupne 6V.

Pomocou možnosti Vypnúť

Pin1, ktorý predstavuje pinout vypnutia IC1, varuje IC, aby spustil svoju vnútornú funkciu prerušenia napätia, čo vedie k okamžitému vypnutiu jeho výstupných impulzov, ktoré následne vypnú mosfety pre konkrétny okamih.

MOSFETY, ktoré sú vypnuté, znamenajú, že nie je výstupné napätie a Q3 nie je schopné viesť, čo opäť obnovuje obvod do pôvodného funkčného režimu, a operácie sa opakujú a otáčajú, pričom sa výstupné napätie celkom stabilizuje na stanovenej značke 300 V.

Ďalšou použitou technikou inteligentného vylepšenia je použitie troch spätnoväzbových slučiek 33k rezistorov z výstupu TR1 na napájací vývod IC1.

Táto slučka zaisťuje, že obvod zostane funkčný, aj keď vozidlo nebeží optimálnymi rýchlosťami alebo napájacie napätie výrazne klesá pod požadovanú úroveň 12V.

Počas takýchto situácií diskutovaná spätnoväzbová slučka 33kx3 udržuje hladinu napätia na IC1 vysoko nad 12V, čo zaisťuje optimálnu odozvu aj za podmienok so strmými poklesmi napätia.

300 V z TR1 sa tiež aplikuje na IC2, ktorý je špeciálne nakonfigurovaný ako vysoko postavený budič MOSFET, pretože tu nie je jeho výstup spojený so stredovým odbočkovým transformátorom, ale skôr s jedinou cievkou, ktorá vyžaduje plný pohon naprieč svojim vinutím v smere dopredu a dozadu počas každej alternatívny impulz z IC2.

Vďaka IC IR2155, ktorý má zabudované všetky potrebné funkcie a efektívne začína pracovať ako high side driver pomocou iba niekoľkých externých pasívnych častí C1, C6, D7.

Funkcia feritového transformátora

Vedenie Q6 / Q7 pumpuje 300 V voltov z TR1 vo vnútri primárne pripojenej zapaľovacej cievky cez kondenzátor 1uF / 275V.

Vypočítaná konfigurácia rôznych komponentov cez pin2 a pin3 IC2 predstavuje zamýšľané viacnásobné iskry cez pripojenú cievku v dôsledku interakcií medzi týmito komponentmi. Presnejšie povedané, tieto časti tvoria design časovača pomocou odporu 180 k na pin2 spolu s kondenzátorom 0,0047 uF na pin 3 IC2.

10k rezistor a kondenzátor 0,0047uF medzi pin3 obmedzuje nadprúd, zatiaľ čo je spúšťaný obvodom MMV.

Výstup z Q5 umožňuje nízkonapäťový výstup pre integráciu tachometra, aby bolo možné poskytnúť platné údaje na merači, a nie sa pripájať priamo k sviečke.

Ak sa javí, že funkcia viacerých iskier nie je taká užitočná alebo z nejakých dôvodov nevhodná, dá sa úspešne deaktivovať vylúčením rezistorov C3, D10, D11 a dvojice 180k rezistorov spolu s rezistormi 33k a 13k. Tiež nahradením rezistora 33k rezistorom 180 k a krátkym odkazom namiesto D10.

Vyššie uvedené mody prinútia IC2 generovať iba jediné 0,5ms impulzy hneď po spustení Q7. Zapaľovacia cievka teraz strieľa iba v jednom smere, keď je Q7 zapnutá, a raz v opačnom smere, keď je Q6 zapnutá.

Príslušný MOV neutralizuje akúkoľvek možnosť prechodov vysokého napätia v prípade, že výstup zapaľovacej cievky zostane otvorený.

Pár 680k rezistorov cez C2 poskytuje bezpečnú vybíjaciu cestu pre C2 vždy, keď je cievka odpojená od obvodu.

To chráni obvod a používateľa pred nepríjemným vysokonapäťovým výbojom z C2.

Schéma zapojenia

IC1 a IC2 sú obidve IR2155 alebo ekvivalentné

Detaily vinutia TR1:

Začnite od kolíka 7 (ľavá strana) pomocou 0,25 mm smaltovaného super smaltovaného medeného drôtu, ako je znázornené na obrázku, a končite pri kolíku 8 (ľavá strana) o 360 závitov.

Týmto sa dokončí sekundárne vinutie.

Pre primárny bočný vietor bifilárnym spôsobom, čo znamená, že navíjate obe vinutia spolu, počnúc od pin2 a pin4 (pravá strana) a končiac po 13 otáčkach od pin11 a pin9 (ľavá strana) pomocou drôtu 0,63 mm.