Разбор работы китайского коммутатора с УОЗ (копипаст)

Начать новую тему   Ответить на тему Подписчиков (0)
Форум » Электрическая система (ДВС) » Разбор работы китайского коммутатора с УОЗ (копипаст)
Онлайн-статус
Garrik

Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
На форуме с 31.10.2006, cообщений 166
Приморье
Ответить с цитатой
Ссылка на это сообщение:
Добавлено: 07:39 / 09.04.12

Отсюда, попросили выложить на всякий случай.

http://moto-rage.com.ua/forum/viewtopic.php?t=333&f=30

Разбор работы китайского коммутатора с УОЗ

Зверский разбор принципа работы китайского коммутатора с Управлением Опережением Зажигания (УОЗ).
Данная информация предназначена для более полного понимания процессов, происходящих в коммутаторах такого типа, что может оказаться полезным при ремонте и тонком тюнинге. А также при разработках собственных конструкций аналогичного назначения.

Попалась мне на глаза нижеприведенная схема. От скуки, и для разминки головного мозга, я попробовал разобрать её работу. Что вышло - смотрите. На истинность в последней инстанции не претендую, всё ниженаписанное - ПМСМ.

Начнём с питания. Узел питания системы УОЗ - выпрямитель и параметрический стабилизатор, составлены из элементов D3, R1, C1, D4, Z1 и C2. Стабилизатор выдаёт два положительных напряжения: 7,5 вольт для питания формирователя пилообразного напряжения (R17,C8,Q4) и около 8,2 вольта для питания остальной схемы. Интересной особенностью является то, что питание на бОльшую часть схемы подаётся через ключ Q5 только на короткое время, после воздействия положительного импульса. По-видимому, это сделано с целью добиться помехоустойчивости и низкого энергопотребления системы.

Транзистор Q4 представляет собой входной формирователь, обрабатывающий отрицательный входной импульс. При появлении на его эмиттере отрицательного напряжения относительно базы, "сидящей" на нуле, транзистор открывается. При этом происходит разряд конденсатора С8, который заряжается от узла питания через резистор R17. Таким образом, на С8 присутствует пилообразное напряжение с частотой равной числу оборотов. Амплитуда этого напряжения определяется частотой. Чем частота меньше, тем амплитуда выше. Собственно, таким образом и происходит измерение оборотов. Некоторая коррекция зависимости УОЗ от оборотов, возможна путём изменения ёмкости С8 или резистора R17.

При появлении положительного входного импульса, открываются транзисторы Q2 и Q5. При этом, на оставшуюся часть схемы подаётся питание 8,2 вольта. Через диод D5 до напряжения около 7 вольт заряжается конденсатор C10, а через активный делитель Q3, R14, R13 заряжается до напряжения около 3,5 вольт конденсатор С9.
После этого, напряжение на конденсаторе С9 начинает плавно повышаться за счёт перетекания заряда с конденсатора С10 через резистор R12.

На транзисторе Q7 реализована схема сравнения. На базу его подаётся пилообразное напряжение с конденсатора С8, на эмиттер - нарастающее напряжение с конденсатора С9. В тот момент, когда напряжение на эмиттере превысит на 0,6...0,75 вольта напряжение на базе, транзистор Q7 откроется, открывая транзистор Q8, который в свою очередь, отпирает ключ Q6. Конденсатор С10 разряжается через открывшийся Q6 и делитель R8, R3 в цепи управляющего электрода тиристора Q1. Тиристор отпирается.

Очевидно, что чем выше обороты, и меньше амплитуда пилообразного напряжения на C8, тем раньше от момента начала заряда C9, возникнут условия для отпирания Q7. И соответственно, тем меньше задержка между положительным входным импульсом, и моментом искрообразования.

При указанных на схеме номиналах, устройство начинает изменять угол опережения при оборотах порядка 3000/мин, и заканчивает при 5000/мин.

Необходимо отметить, что все возможные значения углов опережения, для данной схемы лежат между положительным и отрицательным импульсами индукционного датчика. Это значит, что замыкающий сектор должен занимать ориентировочно, от 9...11 до 25...30 градусов перед ВМТ. Первым от индукционного датчика должен идти положительный импульс, вторым - отрицательный.

Разбор работы китайского коммутатора с УОЗ (копипаст)


-----------------------------------------------------------------------------------------------

Re: Разбор работы китайского коммутатора с УОЗ


Седующая схема представляет собой несколько более усовершенствованный вариант предыдущей.
Прежде всего - она питается от бортсети +12 В, и имеет повышающий преобразователь для питания системы зажигания.
Собственно преобразователь, представляет собой блокинг-генератор на одном транзисторе Q5. Положительные импульсы с повышающей обмотки трансформатора через диод D7 заряжают накопительный конденсатор С6. Когда напряжение на нём достигнет 200 вольт, генератор останавливается. Устройство остановки генератора собрано на транзисторе Q6, и срабатывает также от превышения напряжения в бортсети более 18 вольт, и (через диод DCool предотвращает работу генератора во время искрообразования. Последнее необходимо для запирания тиристора.
На транзисторе Q8 собран стабилизатор питания схемы УОЗ напряжением 4,3 вольта.

Входные цепи схемы УОЗ повторяют предыдущую схему.
Генератор пилообразного напряжения собран на элементах С8, R20 и "верхней" половине микросхемы IC1. (Эта микросхема представляет собой сдвоенный аналоговый компаратор с "открытым коллектором" на выходе). Запускается генератор через резистор R6 импульсом, который формируется на коллекторе транзистора Q1 при воздействии на его эмиттер отрицательного импульса индукционного датчика.

Формирование импульса зажигания происходит следующим образом: Положительный импульс от датчика через цепь R3,C2 на короткое время открывает транзисторы Q2 и Q3. При этом, конденатор С7 заряжается до напряжения питания 4,3 вольта. На выходе активного делителя напряжения (R12,Q6,R27, диоды D5,D6 предназначены для термокомпенсации) и на подключенном к нему конденсаторе С9 появляется напряжение около 2 вольт. После этого, напряжение на этом конденсаторе начинает расти за счёт его заряда через резисторы R10, R11. На "нижней" половине микросхемы IC1 происходит сравнение этого напряжения с пилообразным напряжением. В момент, когда напряжение на С9 окажется больше пилообразного, выход компаратора переключится, и на тиристор поступит отпирающее напряжение.Тиристор Q9 откроется и будет сформирован импульс зажигания. (Как уже указывалось ранее, одновременно будет остановлен блокинг-генератор преобразователя напряжения). Очевидно, что как и в предыдущем случае, задержка между положительным импульсом индуктивного датчика, и моментом искрообразования, определяется амплитудой пилообразного напряжения, зависящей от оборотов.
Отпирающее напряжение на управляющем электроде тиристора будет поддерживаться до момента прихода отрицательного импульса с индукционного датчика. С поступлением этого импульса, происходит перезапуск пилообразного генератора, открывается транзистор Q4, через него разряжается конденсатор С7. Конденсатор С9 разрядится через диод D9, "нижний" компаратор переключится в исходное состояние, блокинг-генератор запустится, и после заряда накопительного конденсатора С6, система будет готова к обработке следующего цикла.

Требования к расположению замыкающего сектора индкуционного датчика, аналогичны предыдущей схеме.

Очевидно, что пристроить такие комутаторы на скутер с фиксированным углом опрережения, без изменения параметров замыкающего сектора невозможно. Искрить он может быть и станет, и даже не исключена работа двигателя в неоптимальном режиме. Но корректного управления углом, увы, не получится.

Разбор работы китайского коммутатора с УОЗ (копипаст)


--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Re: Разбор работы китайского коммутатора с УОЗ

Сообщение Leon 28 янв 2011, 23:21
Продолжаем разговор о «подводных камнях» связанных с переделками штатных систем зажигания, на системы с УОЗ.

На этот раз, попробуем разобраться с вопросом, которому на мой взгляд, не уделяется достаточно внимания.
Речь пойдёт о расположении импульсов зарядки накопительного конденсатора относительно момента искрообразования.

Вспомним, что в классической системе CDI, накопительный конденсатор заряжается через полупроводниковый диод, в течение положительных полупериодов переменного напряжения, вырабатываемого обмоткой питания CDI.
Длительность этих косинусоидальных импульсов в идеальном случае, равна 90 градусам для четырёхполюсных генераторов, 60 градусам для шестиполюсных, 45 градусам для восьмиполюсных и т.д.
Однако, следует уточнить во-первых, что собственно заряд, происходит лишь в течение тех промежутков времени, когда ЭДС на обмотке превышает напряжение на конденсаторе Uc (падением напряжения на выпрямительном диоде пренебрегаем).


А во-вторых, продолжительность импульсов может отличаться от идеальной. Главным образом, вследствие магнитного насыщения сердечника статора. Последнее явление довольно часто встречается в недорогих генераторах, и приводит к образованию «ступеньки» в области перехода осциллограммы напряжения через ноль. (Фиг.2)

Таким образом, длительность заряжающего импульса становится ещё меньше, и может составлять всего два-три десятка градусов.
Особенно короткой оказывается зарядка от последнего из импульсов, когда конденсатор уже в значительной степени заряжен, и для зарядки используется только относительно узкая «верхушка» импульса. (Фиг.3)

Теперь вспомним, что обычно в системах с фиксированным углом, искрообразование (момент t1 на Фиг.3) производят спустя короткое время после того, как напряжение на конденсаторе достигает максимального значения. Это жёстко определено конструкцией, а именно - взаиморасположением статорных обмоток генератора и датчика зажигания. А также расположением относительно ВМТ магнитных полюсов и замыкающего сектора датчика зажигания на роторе.
Очевидно, что если подать импульс зажигания раньше, чем это предусмотрено конструкцией (t2 на Фиг.3), то накопительный конденсатор может не зарядиться до максимального значения, что приведёт к уменьшению энергии искры. Зато после искрообразования, обмотка питания CDI будет зашунтирована открывшимся тиристором до конца зарядного импульса. То есть, часть этого импульса окажется неиспользуемой. При неблагоприятных обстоятельствах, зарядный импульс может быть потерян целиком.

Заметим, что с ростом оборотов двигателя, из-за увеличения импеданса обмотки питания CDI, напряжение на конденсаторе как правило уменьшается. А потребность в увеличении угла опережения и соответственно, неиспользуемая часть последнего импульса – увеличивается. В результате, дополнительное снижение энергии искры, вызванное потерей части зарядного импульса, может привести к перебоям или полному отказу зажигания на повышенных оборотах.

Разрулить эту коллизию можно несколькими способами:
1. Перестановкой (поворотом) статора на некоторый угол против направления вращения КВ, или перестановкой маховика относительно КВ на такой же угол в противоположную сторону. (поворот маховика в небольших пределах, можно реализовать с помощью специальной шпонки)
В этих случаях нужно озаботится и правильной перестановкой датчика зажигания, что в целом, довольно хлопотно.

2. Можно ограничить диапазон регулирования угла небольшими безопасными значениями, что в ряде случаев, делает сомнительной ценность такой доработки. Особенно, для безвариаторных моделей с КПП.

3. Или переделать коммутатор CDI с тиристорного на транзисторный. Достоинством транзистора в данном случае, будет возможность принудительного запирания сразу после формирования искры, что позволило бы уменьшить неиспользуемую часть импульса. Но это потребует практически полностью изготовить новый коммутатор. К тому же, тема использования в CDI транзисторного ключа вместо тиристорного малопопулярна. Wink

4. Более приемлемо на мой взгляд, подавать питание на CDI от дополнительного преобразователя напряжения, как это сделано на схеме из второго поста, где преобразователь запитан от бортсети 12В.

5. Но наиболее интересным вариантом, было бы питать преобразователь выпрямленным напряжением от обмотки питания CDI. В этом случае, CDI оставалось бы автономной системой, независимой, и ничего не потребляющей от бортсети. (Фиг.4)

04.GIF


Но вдобавок, появилась бы возможность реализовать такие «вкусности», как использование обеих полупериодов, а не только положительного, что позволило бы увеличить стабильность и энергию искрообразования. А также – гальванически развязанное питание микропроцессорного или аналогового контроллера, взятое от отдельной обмотки с того же преобразователя (помимо прочего, это было бы привлекательно с точки зрения помехозащищённости управляющего устройства). Элементной базой такого преобразователя могут быть, в частности, широко доступные микросхемы для импульсных сетевых блоков питания (нормальный диапазон их входных напряжений - 90...270 вольт). Важно только не забыть, что этот преобразователь должен быть бланкируемым – т.е. уметь кратковременно прекращать работу по внешней команде. Это диктуется необходимостью запирать тиристор после искрообразования.

Воплощение этих идей позволило бы создать мечту скутериста – широкодиапазонный цифровой контроллер УОЗ, представляющий собой переходник, включаемый без доработок, «в разъём» штатного коммутатора. Smile

Джентльмены, я хочу предупредить, что скорее всего, эта тема на днях, будет тщательно вычищена и закрыта. Причина в том, что тема задумывалась только как информационная. Поэтому прошу не начинать здесь серьёзного обсуждения. Если хотите указать на мои ошибки или высказать своё видение проблемы, создайте пожалуйста для этого отдельную тему. Я размещу здесь ссылку на неё.
С уважением, Леоныч.

http://moto-rage.com.ua/forum/viewtopic.php?t=333&f=30
 

Начать новую тему    Ответить на тему Подписчиков (0)
 

Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах

« Стенд для тестирования зажигания | Мопедные/скутерные усилители »



 
© ДЫРЧИК.РУ 2016
info@dyr4ik.ru
www.magazinmopedov.ru Раскрутка и продвижение сайта
OLDIES Studio