Искра без «капризов»
Автомобилисты изготавливают электронные блоки зажигания, в большинстве случаев, по классической схеме, складывающейся из источника большого напряжения, тиристорного ключа и накопительного конденсатора. Но такие устройства имеют последовательность значительных недочётов. Первый из них — низкий КПД.
Потому, что заряд накопительной емкости возможно уподобить заряду конденсатора через резистор, КПД зарядной цепи не превышает 50%. Значит, приблизительно добрая половина потребляемой преобразователем мощности будет выделяться в виде тепла на транзисторах. Исходя из этого для них необходимы дополнительные теплоотводы.
Второй недочёт пребывает в том, что на протяжении разряда конденсатора тиристор закорачивает выход преобразователя и вырабатываемые им колебания срываются.
По окончании разряда накопительной емкости тиристор закрывается, и конденсатор снова начинает заряжаться медлено нарастающим, от нуля до большого значения, напряжением с Преобразователя. При громадных оборотах двигателя это напряжение может не достигнуть номинального значения и конденсатор зарядится не всецело.
Это ведет к тому, что с повышением числа оборотов значительно уменьшается энергия искры.
Следующий недочёт разъясняется отсутствием стабильности энергии искрообразования при трансформации напряжения питания. При запуске двигателя посредством стартера напряжение аккумуляторной батареи может существенно (до 9—8 В) понижаться. В этом случае блок зажигания выдает не сильный искру или не работает совсем.
Предлагаем описание электронного зажигания, в котором нет указанных недочётов. Работа устройства основана на принципе заряда накопительного конденсатора от стабильного по амплитуде обратного выброса ожидающего блокинг-генератора. Величина этого выброса мало зависит от напряжения бортовой сети числа и автомобиля оборотов коленчатого вала двигателя, и, следовательно, энергия искры фактически неизменно постоянна.
Устройство снабжает уровень потенциала на накопительном конденсаторе в пределах 300 ± 30 В при трансформации напряжения на аккумуляторной батарее от 7 до 15 В, сохраняя работоспособность в промежутке температур —15 — +90°. Предельная частота срабатывания образовывает 300 имп/с. Потребляемый ток при f = 200 имп/с не превышает 2 А.
Рис. 1. Принципиальная схема электронного зажигания.
Рис. 2. Схема для измерения напряжения на накопительном конденсаторе.
Принципиальная схема электронного зажигания (рис. 1) складывается из ожидающего блокинг-генератора на транзисторе V6, трансформатора Т1, цепи формирования запускающих импульсов C3R5, накопительного конденсатора С1, генератора импульсов зажигания на тиристоре V2.
В исходном состоянии, в то время, когда контактные пластины прерывателя S1 замкнуты, транзистор V6 закрыт, а конденсатор С3 разряжен. При размыкании контакта он будет заряжаться по цепи R5, RЗ, переход «база — эмиттер» V6.
Импульс зарядного тока запускает блокинг-генератор. Передний фронт импульса с обмотки II трансформатора (нижний по схеме вывод) запускает тиристор V2, но, потому, что конденсатор С1 предварительно не был заряжен, на выходе устройства искры не будет.
По окончании того как под действием коллекторного тока V6 случится насыщение сердечника трансформатора, блокинг-генератор снова возвратится в ожидающий режим.
Образующийся наряду с этим выброс напряжения на коллекторе V6, трансформируясь в обмотке III, через диод V3 зарядит конденсатор С1.
При повторном размыкании прерывателя в устройстве случатся те же процессы с той только отличием, что открывшийся передним фронтом импульса тиристор V2 подключит сейчас уже заряженный конденсатор к первичной обмотке катушки зажигания. Ток разряда С1 индуцирует во вторичной обмотке бобины высоковольтный импульс.
Диод V1 подавляет паразитные колебания в контуре, грамотном конденсатором С1 и индуктивностью первичной обмотки катушки зажигания. Элементы С2, R2, в цепи управляющего электрода тиристора дифференцируют (укорачивают] импульсы блокинг-генератора, а диод V4 защищает электрод управления от перенапряжение со время действия выброса. Помимо этого, V4 отключает заряженный за время действия переднего фронта конденсатор С2 от базы транзистора.
При отсутствии этого диода блокинг-генератор может перейти из заторможенного режима в автоколебательный и нарушится работа всего устройства. Диод V5 делает подобные функции, защищая базисный переход транзистора. Стабилитрон V7 предохраняет V6 от пробоя, в случае если блок включен без бобины или без свечи зажигания.
Устройство нечувствительно к дребезжанию контактных пластин прерывателя.
При первом же их размыкании транзистор V6 откроется и останется в этом состоянии до начала насыщения трансформатора независимо от предстоящего положения прерывателя.
Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе ШЛ16Х25 с зазором около 50 мк. Обмотка I содержит 60 витков провода ПЭВ-2 1,2, II—60 витков ПЭВ-2 0,31, III — 360 витков ПЭВ-2 0,31. Сердечник трансформатора возможно собрать и из Ш-образного железа. Но из-за неровной обрезки пластин зазор, кроме того без прокладки, может оказаться громадным.
В этом случае нужна шлифовка неровностей в местах стыка магнитопровода.
Транзистор КТ805А возможно заменить на КТ805Б, но из-за более большого значения напряжения насыщения на нем будет рассеиваться и пара громадная мощность, что может привести к самозапуску блокинг-генератора при больших температурах. Исходя из этого транзистор КТ805Б нужно установить на дополнительном теплоотводе площадью 20 — 30 см2.
Вместо диодов Д226Б возможно применить КД105Б — КД105Г, КД202К — КД202Н (V1, V3), Д223 (V4).
С1 составлен из двух параллельно соединенных конденсаторов МБГО-1 по 0,5 мкФ на напряжение 500 В. С2 и С3 — МБМ.
Тиристор КУ202Н возможно заменить на КУ202М либо КУ201И, КУ201Л. Потому, что у КУ201 прямое напряжение не превышает 300 В, исходя из этого напряжение на накопительном конденсаторе снижают до 210 — 230 В методом повышения его емкости до 2 мкФ.
Причем заметного влияния на энергию искры это не оказывает.
Рис. 3. Монтажная плата со схемой размещения подробностей (М1:1).
Для налаживания устройства необходимы авометр и имитатор прерывателя — любое электромагнитное реле, питаемое от звукового — генератора.
Реле возможно подключить через понижающий трансформатор к осветительной сети. Частота запускающих импульсов будет тогда равна 100 имп/с. С последовательно соединенным диодом частота запуска составит 50 имп/с.
В случае если подробности исправны и выводы трансформатора подсоединены верно, устройство начинает сразу же трудиться. Контролируют, дабы напряжение на конденсаторе С1 составляло 300±30 В при трансформации величины питания в вышеуказанных пределах. Измерять напряжение направляться пиковым вольтметром, воспользовавшись схемой, представленной на рисунке 2.
Прибор подключают в точке соединения элементов C1, V2, VЗ и, изменяя величину зазора в сердечнике трансформатора, получают нужного значения напряжения. Если оно заниженное, толщину прокладки увеличивают. При уменьшении зазора напряжение должно падать.
В то время, когда окружающая температура низкая, энергия искры может упасть. В этом случае необходимо уменьшить номинал резистора RЗ, потому, что при малом питающем напряжении тиристор V2 может не открыться.
Монтаж устройства выполнен печатным способом на плате размером 95X35 мм, изготовленной из фольгированного гетинакса либо стеклотекстолита (рис. 3). Конструктивное исполнение блока электронного зажигания самое разное — в зависимости от имеющегося места и материала установки устройства.
В.
БАКОМЧЕВ, г. Бугульма
