Блок электронного зажигания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники /Автомобиль. Зажигание

 Комментарии к статье

Автомобильные системы зажигания сейчас в основном построены на тиристорах [1], тем не менее, транзисторные системы не потеряли своей актуальности [2, 3]. 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.

(нажмите для увеличения)

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 C3 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 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 токоизмерительный 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.

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.

Автор: Г.Скобелев, г.Курган; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Зажигание.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Графен ускоряет оптические коммутаторы в 100 раз 05.08.2013 Ученые из Батского и Эксетерского университетов в Великобритании придумали способ, который позволяет повысить в 100 раз скорость работы оптических переключателей, использующихся в телекоммуникационном оборудовании. Соответствующая научная статья была опубликована в журнале Physical Review Letters. "Ежедневно огромные объемы информации проходят через оптические волокна, фотодетекторы и лазеры. Сигналы, отправляемые в инфракрасном диапазоне волн, проходят через оптические переключатели, которые конвертируют их в последовательность импульсов света", - говорится в работе ученых. Суть изобретения заключается в использовании графена в конструкции оптического переключателя вместо обычного полупроводника. Графен представляет собой решетку из атомов углерода толщиной в один слой. "Благодаря высокой прочности, гибкости и проводимости, легкости и невысокой цене графен является одним из самых многообещающих материалов. И теперь мы видим, что он позволяет достичь новых рубежей на телекоммуникационном рынке", - комментируют ученые. "Чем больше мы узнаем о графене, тем больше новых замечательных свойств в нем открываем, - отмечает Саймон Бендинг (Simon Bending), один из руководителей центра исследования графена при Батском университете. - В процессе нашего исследования мы увидели, что данный материал обладает уникальными оптическими свойствами, которые открывают новые возможности". Ранее графен уже предлагался для использования в телекоммуникационном оборудовании. В марте этого года Ученые из Технологического института Джорджии, США, разработали антенну из графена, которая позволила передавать данные со скоростью 1 Тбит/с. В качестве другого примера можно привести совместную работу нобелевских лауреатов Андрея Гейма и Константина Новоселова, которые два года назад разработали способ повышения в 20 раз скорости передачи данных по оптоволоконным сетям. В основе их работы также лежал открытый ими ранее графен.

Другие интересные новости:

▪ Открытие сделано в аптеке

▪ Fujifilm возвращается на рынок черно-белой фотопленки

▪ Мозг обрабатывает выученное в фазе быстрого сна

▪ Диоксид азота усугубляет смертность от COVID-19

▪ Самые тонкие жесткие диски от WD

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоэлектроника и электротехника. Подборка статей

▪ статья Борн Макс. Биография ученого

▪ статья Что означает самый сложный японский иероглиф, состоящий из 84 черточек? Подробный ответ

▪ статья Модернизация тракторного сервомеханизма. Личный транспорт

▪ статья Схема озонатора воздуха. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизированный источник питания, 220/0-27 вольт 0,5 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025