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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Unità di accensione per VAZ-2108 e VAZ-2109. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Accensione L'unità di accensione descritta è progettata per funzionare nel sistema di accensione senza contatto delle auto VAZ-2108 e VAZ-2109 dotate di un interruttore-distributore 40.3706, nonché di VAZ-2105 e VAZ-2107 modernizzati con un interruttore-distributore 38.10.3706 e ZAZ-1102 ("Tavria") da 53.3706. Per queste macchine il sensore del momento della scintilla è un commutatore di corrente che sfrutta l'effetto Hall. L'unità di accensione è adatta anche per auto Volga e Moskvich dotate di un "chopper" ad effetto Hall e di una bobina di accensione di serie 27.3705 (TU 37.0031184 - 83) o parametri vicini ad esso. Sostituisce le centraline di accensione di serie 36.3734, 3620.3734 ed estere che svolgono funzioni simili. Secondo il principio di funzionamento, l'unità appartiene alla classe dei transistor con normalizzazione del tempo di accumulo di energia nella bobina di accensione. Ciò è fornito da due multivibratori di attesa interconnessi in modo specifico, che hanno permesso di eliminare l'amplificatore quad Norton utilizzato in noti dispositivi stranieri e domestici. Inoltre, il blocco* si distingue per l'uso di parti di produzione nazionale ampiamente utilizzate, per la semplicità del design, non richiede una tecnologia di produzione speciale ed è quindi disponibile per la ripetizione. Il dispositivo svolge le seguenti funzioni: genera impulsi di corrente di accensione nell'avvolgimento primario della bobina di accensione; limita la corrente che scorre attraverso l'avvolgimento primario e la tensione su di esso e sui suoi transistor di uscita; chiude questi transistor quando l'accensione è inserita e il motore non è in funzione. La limitazione degli impulsi di corrente impedisce il surriscaldamento della bobina di accensione e del transistor di potenza in uscita dell'unità, mentre la limitazione della tensione riduce l'usura delle candele e la probabilità di guasto del coperchio e del corridore del distributore di accensione e dei transistor degli stadi di uscita dell'unità. Spegnendo la corrente attraverso la bobina di accensione quando il motore non è in funzione si evita il riscaldamento inutile degli elementi del blocco, della bobina di accensione, lo scaricamento della batteria e aumenta la sicurezza antincendio dell'auto. Principali caratteristiche tecniche
Lo schema elettrico schematico del gruppo di accensione in questione con i circuiti che lo collegano all'impianto elettrico del veicolo è mostrato in Fig. 1. Il blocco contiene un'unità di trigger sul transistor VT1, due vibratori singoli: il primo sui transistor VT2, VT3 e il secondo su VT4, VT5, un amplificatore di corrente sul transistor VT6, un interruttore di corrente sui transistor VT7, VT8, collegati secondo un circuito Darlington.
Diagrammi temporali mostrati in Fig. 2, spiega il funzionamento dell'interruttore e i processi che si verificano in esso all'aumentare della frequenza di scintilla fi. Diagramma 4 e 5 sono stati presi direttamente dai condensatori C4 e C5, diagr. 7 - dal resistore R24, 9 - dall'uscita del partitore di tensione di misurazione 10 MOhm/1 kOhm e 10 - da un resistore da 10 Ohm collegato in serie allo spinterometro.
La tensione di alimentazione al sensore pulsazioni neoplasie senza contatto ("chopper") viene fornita attraverso un filtro-limitatore R19VD1C2C8. Il diodo VD6 protegge l'unità da un cambiamento di emergenza nella polarità della tensione di alimentazione. Quando l'accensione è inserita, i transistor VT2, VT3 e VT4, VT5 sono aperti e VT6 e VT7, VT8 sono chiusi. Nessuna corrente scorre attraverso la bobina di accensione. Il transistor dell'unità di trigger VT1 può trovarsi in qualsiasi stato a seconda del livello del segnale proveniente dal sensore. Quando l'albero motore inizia a ruotare, gli impulsi di attivazione della durata Td vengono ricevuti dal sensore all'ingresso del transistor VT1 (schema 1). Quando il transistor VT1 è chiuso (schema 2), il condensatore C3 viene caricato attraverso il circuito R3R4 e la giunzione dell'emettitore del transistor VT3. Il condensatore di temporizzazione C4 è caricato alla tensione limitata dal diodo zener VD1 attraverso i transistor VT2, VT3, il diodo VD2 e i resistori R9, R10 (schema 4). La ricarica avviene in circa 0,4 s; questa volta dipende principalmente dalla capacità del condensatore C4 e dalla resistenza dei resistori R9, R10. Anche il condensatore di temporizzazione C7 viene caricato tramite i transistor VT4, VT5 e il resistore R17 (schema 6). Non appena appare un segnale di alto livello all'uscita del sensore, il transistor VT1 si aprirà, il condensatore C3 verrà scaricato lungo il circuito R4VT1R8, che porterà alla chiusura del transistor VT3 e anche il transistor VT2 si chiuderà. La ricarica del condensatore C4 inizia attraverso il circuito R5, R6, R12, R11, VD3. Pertanto, il primo one-shot genera un impulso di ritardo di durata T3, necessario per innescare il secondo one-shot. Quando la tensione sul condensatore C4 raggiunge il livello al quale si apre il transistor VT2, il primo dispositivo one-shot ritorna al suo stato originale. Alla sua uscita si verifica un decadimento dell'impulso (diagramma 3), che passa attraverso il circuito R1ЗС6 e innesca il secondo one-shot; i transistor VT4 e VT5 si chiudono. Ciò porta ad un aumento della tensione sul collettore del transistor VT5 (schema 6) e alla ricarica del condensatore di temporizzazione C7 attraverso i resistori R14, R18, R17. Di conseguenza, i transistor VT6-VT8 si aprono, la corrente inizia a fluire attraverso l'avvolgimento primario della bobina di accensione T1 (schema 7) dalla fonte di alimentazione e l'energia elettromagnetica si accumula in esso per un tempo tacc. Contemporaneamente all'aumento della tensione sul collettore del transistor VT5, il condensatore C5 viene caricato tramite il resistore R18, il diodo VD5, il transistor VT3 (schema 5) e il circuito di carica del condensatore di temporizzazione C4 smette di funzionare, nonostante i transistor VT2 e VT3 sono aperti (vedi diagramma. 3 e 4). La sua ricarica viene ritardata per un certo tempo finché il secondo dispositivo one-shot non ritorna al suo stato originale. Non appena appare una caduta di impulso all'uscita del sensore "interruttore", il transistor VT1 dell'unità di trigger si chiuderà, il secondo one-shot tornerà al suo stato originale indipendentemente dalla carica sul condensatore C7 a causa della connessione attraverso il diodo VD4 (schema 6). Pertanto, l'attuale interruttore VT7, VT8 si chiuderà. In questo momento, nell'avvolgimento secondario della bobina di accensione (schema 7-9) viene indotto un impulso ad alta tensione che, alla tensione Unp, perfora lo spinterometro della candela. A seconda della corrente di scoppio Ip nell'avvolgimento primario della bobina di accensione e dei suoi parametri (diagramma 10), si verifica una scarica di scintilla con una durata tw. Dopo che la seconda unità one-shot ritorna al suo stato originale, il suo effetto sul circuito di carica del condensatore C4 si interrompe, viene nuovamente caricato e il condensatore C5 viene scaricato attraverso il resistore R10, inibendo così la carica del condensatore C4, poiché un positivo la tensione viene applicata al punto comune dei resistori R9 e R10 a sinistra secondo lo schema elettrico del condensatore C5. A una bassa frequenza della nuova formazione - all'avvio del motore - il condensatore C5 riesce a scaricarsi quasi completamente e ad alta frequenza si scarica in due fasi. Il primo corrisponde al tempo dello stato chiuso del transistor VT1 e il secondo corrisponde allo stato chiuso dei transistor VT2, VT3 (diagramma 5). Maggiore è la frequenza, maggiore sarà la tensione residua Ures sul condensatore C5 alla fine del primo stadio e minore sarà la carica che riceverà il condensatore C4. Come segue dal principio di funzionamento del dispositivo, il resistore R9 e il circuito R10C5 aumentano il tempo di carica del condensatore C4 nel primo dispositivo one-shot, che è responsabile del ritardo nell'inizio dell'accumulo di energia elettromagnetica nella bobina di accensione. In questo caso, il diodo VD3 assicura che la corrente di scarica del condensatore C4 fluisca attraverso il resistore R11, bypassando il resistore R9 e il circuito R10C5. La costante di tempo di carica del condensatore C4 è elevata, quindi quando la frequenza di scintilla aumenta, non ha il tempo di caricarsi completamente, il che garantisce una relazione approssimativamente inversamente proporzionale tra la durata degli impulsi generati dal primo one-shot e la frequenza di scintilla . Alle alte frequenze questi impulsi diventano ancora più brevi, poiché anche il condensatore C4 è sottocaricato a causa dell'effetto frenante del circuito R10C5. Se si inserisce l'accensione e non si avvia il motore, e il segnale all'uscita del sensore "interruttore" è alto, la corrente attraverso l'avvolgimento primario della bobina di accensione si interromperà in circa un secondo, poiché in questo caso il il secondo dispositivo one-shot ritorna al suo stato originale come risultato della ricarica del condensatore C7. Selezionando il resistore R6, viene determinato il tempo di accumulo di energia nella bobina di accensione, e quindi la corrente che la attraversa. Scegliendo la costante di tempo di scarica del condensatore C5, la legge di variazione richiesta di questa corrente viene impostata nell'intervallo di velocità di rotazione dell'albero motore dal valore minimo al valore massimo. L'unità è protetta dalle interferenze della rete di bordo del veicolo dai circuiti VD6C8, R19C2VD1 e dagli elementi C1, R4, R13. Il resistore R23 limita i picchi di tensione di autoinduzione sui transistor di uscita VT7 e VT8 (schema 8). Il resistore R24 limita la corrente attraverso questi transistor e l'avvolgimento primario della bobina di accensione, mentre il diodo VD7 blocca gli impulsi di tensione inversa sui transistor durante il processo transitorio. L'unità di accensione utilizza condensatori K73-9 per una tensione di 100 V - C1, C3, C6; K53-1A (16 V) - C2; K73-17 (63 V) - C4, C7; K73-17 (250 V) - C5, C8. Resistore R24 - C5-16V con una potenza nominale di 10 W. I diodi KD503A (VD2-VD5) possono essere sostituiti con KD509A, KD521A o altri simili. Connettore X1 - spina di blocco ONP-ZG-52-7-V-AE (lo stesso delle unità di accensione prodotte in commercio). Quasi tutte le parti del dispositivo sono montate su un circuito stampato in fibra di vetro su un lato con uno spessore di 1,5 mm. Il disegno del circuito stampato e la disposizione delle parti su di esso sono mostrati in Fig. 3. La scheda è collocata in una custodia metallica dal blocco di fabbrica 42.3734. Il transistor VT8 è fissato alla parete interna dell'alloggiamento tramite una guarnizione in mica. Anche il resistore R24 è fissato alla parete interna.
Per configurare l'unità è necessaria una fonte di alimentazione con una tensione di uscita variabile da 5 a 18 V con una corrente fino a 3 A (l'ondulazione non deve superare 0,5 V con una frequenza di 100 Hz), un generatore di impulsi rettangolare con un'ampiezza della tensione di uscita di 3...5 V, frequenza di ripetizione degli impulsi 10...250 Hz e duty cycle 3+0,25, un oscilloscopio che fornisce la misurazione dei parametri di impulsi rettangolari e tensioni fino a 500 V, uno spinterometro con uno spinterometro regolabile fino a 15 mm e una bobina di accensione standard 27.3705. Dopo aver verificato la corretta installazione, una fonte di alimentazione e una bobina di accensione con spinterometro vengono collegate al blocco secondo lo schema elettrico (è collegata una resistenza con una resistenza di 4,7...5,6 kOhm con una potenza di almeno 2 W in serie con esso). Il segnale dall'uscita del generatore viene alimentato all'ingresso del blocco attraverso un amplificatore invertente buffer con uscita a collettore aperto, assemblato secondo il circuito di Fig. 4.
Impostare la tensione di alimentazione del blocco su 14 V e lo spinterometro su 10 mm. Gli impulsi di attivazione vengono forniti con una durata di 10 ms con una frequenza di ripetizione di 33,3 Hz, che corrisponde al funzionamento di un motore a quattro cilindri e quattro tempi con un numero di giri dell'albero motore di 1000 giri/min, cioè vicino al regime minimo. In questo caso, la corrente consumata dall'unità deve essere compresa tra 1...0,9 A, altrimenti è necessario selezionare la resistenza R1,2 (o anche modificare la resistenza del circuito R6R5, solitamente pari a 6...240 kOhm) . Utilizzando un oscilloscopio, monitorare l'ampiezza dell'impulso di tensione sul collettore del transistor VT7 (VT8). Dovrebbe essere compreso tra 380 e 420 V. Se l'ampiezza è molto diversa da quella specificata, è necessario selezionare il resistore R23. Successivamente ridurre la tensione di alimentazione a 7,5 V e osservare una scintilla nello spinterometro. Se è instabile o del tutto assente, verificare l'accuratezza della selezione dei resistori R5, R6. Come ultima risorsa, i transistor VT6, VT7, VT8 dovrebbero essere sostituiti con altri con un coefficiente di trasferimento di corrente statico più elevato. Quindi le prestazioni dell'unità vengono controllate a frequenze di scintilla di 50, 100, 250 Hz con una tensione di alimentazione di 14 V. Non dovrebbero esserci guasti nella scintilla. È ancora più semplice regolare l'unità se la installi direttamente sull'auto. Per fare ciò è necessario collegare un amperometro che misuri il valore medio della corrente, ad esempio un avometro, nell'intercapedine del filo che collega l'avvolgimento primario della bobina di accensione alla rete di bordo (oppure al pin 1 del connettore X1) . Quando il motore è al minimo, il resistore R6 viene selezionato in modo tale che l'amperometro mostri una corrente di 0,9... 1,2 A. Invece di R6, puoi saldare temporaneamente un resistore variabile con una resistenza di 68 kOhm. In questo caso, come nel caso dell'installazione in laboratorio, è molto consigliabile controllare l'ampiezza dell'impulso di tensione sul collettore del transistor VT8. Autore: B.Bespalov, Kemerovo
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