Ignition Coil hög spänning Display (3 / 6 steg)

Steg 3: Styrkrets

i normal fordonsindustrin användning strömmen i primärt avbryts vid lämplig tidpunkt att generera en gnista på tändstiftet att antända bränsle-luftblandningen i bilens motor. I gamla bilar nuvarande avbryts av en mekanisk switch kallas punkterna, som öppnas och stängs av en cam på en axel som roterar när motorn igång. I nyare genomföranden skickar en sensor en signal till en elektronisk modul att orsaka en halvledare switch i modulen för att öppna och generera gnistan vid rätt tidpunkt.

Allt som behövs för att använda spolen för att generera bågar för experiment och displayen är en krets som slår en switch på och av för att avbryta primärström vid tändspolen. Problem som justeringar av tidpunkten att antända bränslet i cylindern vid rätt tidpunkt gäller inte för visning program.

Diagrammet nedan visar de grundläggande block av ett system som används för att generera acrs med en tändspole. Den allmänna enhet kretsen består av en pulsgenerator som förvandlar en halvledare switch (en transistor, FET, eller i kretsen presenteras senare, en IGBT) på och av i önskad takt. Nätaggregatet kan vara batterier eller DC strömförsörjning av en lämplig spänning, kan förse nog nuvarande.

Varje avsnitt av systemets funktion beskrivs i detalj nästa. Se även den detaljerade schematiskt.

+ 5V reglerad tillförsel
En LM7805 regulator, VR1, ger det + 5V reglerad spänning för pulse generator kretsarna. Diod D1 i serie med ingången till tillsynsmyndigheten används för att förhindra skador om strömkällan ansluts bakåt. Det finns elektrolytiska och keramiska kondensatorer (C1, C2, C3 och C4) på både indata och utdata från tillsynsmyndigheten för filtrering.

Pulsgenerator
Som tidigare beskrivits, energi går till spillo om brytaren står kvar förbi tiden distansträning primära spolen ström nås, så pulse generator kretsen ska utformas och anpassas med detta i åtanke. Igen, tidskonstanten primärkretsens avgör hur lång tid det tar för primärt aktuella att nå dess distansträning. Induktans och motståndet av primärt varierar mellan olika spolar, så maximalt på time av switchen måste vissa justeringar utifrån egenskaperna av spolen du använder. Några spolar är avsedda att fungera med extra motstånd i serie med den primära spolen, och detta motstånd kommer att behöva läggas till andra motståndet i primärkretsen vid beräkning av distansträning nuvarande och tidskonstant.
Två olika utföranden av pulserageneratorn beskrivs i nästa steg. En är baserad på en PIC mikroprocessor, och den andra bygger på en 555 timer.

Pulsgenerator baserat på mikroprocessor
En PIC mikrokontroller baserade pulse generator krets används för att generera signalen används för att aktivera IGBT på och av. Använda en mikrokontroller ger flexibilitet att styra både på tid och frekvens självständigt. Programvaran kan gnista upprepning frekvensen att ställas in mellan 10Hz och 400Hz, och det kan på tiden av pulsen ställas in mellan 0,5 och 2 millisekunder.

Kan begränsa den maximala strömmen genom justering av på tiden. Om på tiden är mindre än ca fyra tiden konstanter, då når strömmen i primärt aldrig dess distansträning.

Kretsen använder två potentiometrar, R3 och R7. En används för att ange på tiden, och den andra för att ställa in upprepning frekvens. Potentiometrar Läs av mikroprocessorer A/D-omvandlare. R4 och C5 och R6 och C6 används som lågpass filtren på dessa analoga ingångar. Programvaran genererar utdata pulserna baserat på de på tid och frekvens avläsningarna.

Ett processor indata används för att läsa en aktivera växel. När strömbrytaren trycks, input kommas med låg och mikroprocessorn genererar pulser på utgång på tid och frekvens som anges av potentiometrar. När växeln släpps R1 drar höga indata och utdata är avstängd.

Programmet flödesschema diagram, *.asm källa koden arkivera och *.hex filen för programmering ingår.

Alternativa pulsgenerator baserat på 555 Timer
Denna 555 timer krets kan också användas för pulse generator, men det kan inte generellt kan du styra på tid och frekvens självständigt. Se separat schema för 555 timer version av pulserageneratorn.

Schematiskt visar en 555 timer krets som använder dioder för att skapa separat laddning och urladdning banor. På tiden bestäms av hur lång C1 tar för att ladda genom dioden D1 R1 och R2 potentiometer. Off tiden bestäms av hur lång C1 tar till ansvarsfrihet genom R3, potentiometern R4 och dioden D2. Genom att separera laddning och urladdning stigar, den på och av tider kan styras oberoende av varandra, så att användaren kan ställa in på tiden så att det är inte så lång som det resulterar i bortkastad energi. Notera dock att ändra antingen på tiden eller off tiden resulterar i en förändring puls upprepning frekvens, till skillnad från den mikroprocessor baserat versionen av pulserageneratorn.

OM tid, tid och frekvens av produktionen bestäms enligt följande:

Ton = 0.693 * (R1 + R2) * C1
Fičuru = 0.693 * (R3 + R4) * C1
Frekvens = 1 / (Ton + fičuru) = 1,44 / [C1 * (R1 + R2 + R3 + R4)]

Tryckknapp switch SW1 ansluter raden reset av tiduret höga, så att utgången pulse generator. Produktionen går låg när SW1 släpps, stänga av HV utdata.

Switch
Växeln används här för att styra strömmen i primärt är en internationell likriktare IRGB14C40LPBF IGBT. Denna IGBT är särskilt utformade för automotive tändning systemprogram.

När växeln i ett tändsystem öppnas för att störa nuvarande i primärt stiger spänningen över det upp till flera hundra volt. Denna IGBT är specificerad för att hantera denna spänning. Den innehåller också inre fastspänning dioder som skyddar mot överspänning. Hänvisa till intern diagrammet av den del som visas nedan för att se hur det inre skyddet genomförs.

Korrekt heatsinking behövs för växeln. Detta gäller särskilt om du någonsin planerar överstyrningar din spole med en högre spänningen. Exakta heatsinking måste kräva vissa beräkningen av faktiska makt skingras i växeln. För att väga tyngst försiktighet mount till ett stycke aluminium och också använda några tvingade luften, som från en liten fläkt. I systemet visas här, är heatsinking som tillhandahålls av ett stort koppar område av PCB.

Circuit Protection
Det är fördelaktigt att ge skydd till styrkrets för att undvika skador från transient överspänning "spikar". MOV1 är placerade över makt leverans indata till klämma spänningstoppar. MOVs (metalloxid varistor) är skyddsanordningar som är avsedda att vara avstängd när spänningen över dem ligger under deras fastspänning spänningen, men sedan slå på och genomföra när den spänningen överskrids. När det bedriver, är spänningsfallet över det relativt konstant. MOV därför klämmor"" spänningen över makt leverans bussen till en säker nivå, så att det inte stiga tillräckligt högt för att skada styrkrets.

MOV måste väljas med en klämma fast spänning som är större än nätspänningen; annars MOV kommer att hålla hela tiden och den överhettas. Till exempel klämmor MOV jag valde för användning med en 14 volt strömförsörjning på omkring 20 volt. Övergående spikar större än 20 volt kommer sedan spännas så att strömförsörjningen buss kommer inte att se en större än spänning.

Det är också bra att ha ett större av kondensator (C7) på leverans ineffekt. Ett par tusen microfarads värt av elektrolytkondensatorer fungerar bra. Kondensatorerna ger en låg impedans sökvägen till hög frekvens spikar på strömförsörjningen. Se till att spänning betyg av kondensatorer du använder är större än matningsspänningen och större än MOV fastspänning spänningen.