Aprindere Electronica Cu Acumulare Inductivakij

7/30/2019 Aprindere Electronica Cu Acumulare Inductivakij

1/9

Aprindere electronic cu

acumulare inductiv

Student Jelea Adrian

Electronic aplicat an V


2/9

Proiectul i propune realizarea unui montaj electronic care snlocuiasc n parte sistemul de aprindere clasic al automobilului.

Schema electric clasic a aprinderii:

Ruptorul cu platin prezint anumite dezavantaje. Prin el circulnd uncurent de cca. 5A, in momentul cnd platinele sunt foarte apropiate, att lanchidere ct mai ales la deschiderea lor, apare un fenomen de tunelare, o

scnteie care in timp duce la topirea suprafeelor contactului si la sudarealor. Din punct de vedere electric aceast tunelare duce la o nchidere

prematur a circuitului electric, la un curent mai mic, lucru ce mpiedicaobinerea unui front abrupt, si deci a unei variaii brute a tensiunii insecundar, fapt ce se reflect in intensitate sczut a scnteii.

Este de dorit sa nlocuim acest mecanic cu un comutator electronic, nspe cu un tranzistor bipolar de comutaie. Acest tranzistor necesit uncircuit de comutare specific. Un astfel de circuit este prezentat in figura nr. 2

Frecvena maxima de comutare a circuitului este de 200Hz, frecven

ce corespunde turaiei de 6000 ture/min.Acestei turaii i corespunde o frecvent de 400Hz. La motorul cu 4timpi arborele motorului face doua turaii pentru fiecare explozie. Deciaceasta frecven se mparte la 2 rezultnd 200Hz.

2

Figura nr. 1


3/9

Cunoatem curentul maxim ce trece prin bobina de inducie. Acesta

are o valoare de 5A. Trebuie sa cutm un tranzistor care s aib curentulnominal de colector de valoare mai mare. Alegem tranzistorul de comutaieMJE13007. acesta are Ic=8A. Valoare suficient de mare, care asigur o

marj de siguran suficient. Valoarea tensiunii colector emitor maximeeste de 400V, mai mult dect suficient, chiar pentru vrfurile de tensiunedate de circuitul oscilant format din primarul bobinei de inducie icondensatorul C2. Nu este necesar deci montarea unei diode de protecieantiparalel cu tranzistorul.

Pentru calculul puterii disipate de ctre componentele circuituluitrebuie s avem n vedere factorul de umplere al semnalului de comand.Acesta este egal cu Ungiul Dwell. Acesta reprezin procentul din timp ncare ruptorul st deschis. Are uzual valoarea de 63%. Tranzistorul estecomandat pe restul timpului, deci pentru 37% din timp.

Deci componentele ce funcioneaz pentru comanda tranzistorului decomutaie vor disipa puterea numai pentru 37% din timp. Acesta se traduce

prin un factor de demultiplicare a puterii nominale al componentelor de37%.

La curentul de colector de 5A puterea disipat de tranzistorul decomutaie este de:

WAVIVcePCSAT

1052 ===

3

Figura nr.2


4/9

Aceast putere este disipat numai pentru perioada n care ruptoruleste nchis, deci puterea medie disipat este de:

Pm=15W*37%=3.7WTranzistorul va necesita un radiator de rcire.Din foaia de catalog a tranzistorului MJE13007 aflam factorul de

amplificate la un curent direct de 5A ca fiind de 10.

AAI

I

II

C

B

BC

5.010

5===

=

Deci curentul de baz este de 0.5A. Acesta este comandat detranzistorul T2. Acesta trebuie deci s aib curentul de colector de minim0.5A. Din catalog alegem BD237 cu Ic=2A si Vcesat=0,6V.

Circuitul de comanda al bazei este format din R4, T2, C1 si Dzconform figurii nr. 3:

n regim staionar condensatorul C1 este ncarcat deci nu influenteazcurentul prin circuit. Rezistena R4 se calculeaz conform relaiei:

==

=

= 155.0

5.7

5.0

6.03.36.012

14

B

BEZSATA

I

UUVceUR

Curentul de vrf prin circuitul bazei va fi mai mare, condensatorul C1eliminnd cderea de tensiune pe dioda zenner.

4

Figura nr. 3


5/9

AR

UVceUI

BESATA

v72.0

15

8.10

15

6.06.012

4

==

=

=

Acest curent va fi mai mare numai pn cnd condensatorul C1 se

ncarc. Timpul de ncarcare, si implicit timpul ct curentul n bazatranzistorului T4 este mai mare dect cel necesar trebuie sa fie egal cutimpul de comutare la deschidere al tranzistorului. Din catalog acest timpeste de 1.6s.

nFs

R

TC

CR

10615

6.1

4

1

14

=

==

=

Alegem valoarea uzual de 100nf.

Puterea instantanee continu disipat de rezistena R4 este de:

WRIPMI

75.31525.04

2

===

Puterea de vrf este disipat pentru o un timp de 1.6s, fa deperioada de oscilaie care este de minim 5ms. Deci poate fi uor neglijat.

Puterea medie disipat de rezisten este

WPP IMED 38.1%37 ==

Pentru siguran alegem o rezisten cu puterea nominal de 2W.Puterea disipat de tranzistorul T2 este egala cu:

WAVIVcePCSATT

3.05.06.02

===

Aceast putere este cu mult mai mic dect puterea nominal atranzistorului BD237 care este de 25W. Acesta nu necesita radiator dedisipare al cldurii.

Puterea pe dioda zenner:

WPP

WAVIUP

IMED

FZI

61.0%37

65.15.03.3

==

===

Alegem o dioda cu puterea nominal de 1W.

5


6/9

Circuitul format din C1, T3 i R5 asigur blocarea tranzistorului peperioada cnd platina este deschis. Condensatorul este ncrcat la o tensiunede 3.3V dat de dioda Zenner. Aceasta nu mai intervine in circuit deoareceeste polarizat invers la o tensiune egala cu cea nominal, prin ea trecnddoar curentul de saturaie care este neglijabil. Condensatorul se comport cao surs de tensiune ce are rolul de a extrage purttorii din baza tranzistorului.Oricum condensatorul se descarc pe rezistena R5. timpul de descrcare

este egal cu timpul de stocare al purttorilor de sarcin in baza tranzistoruluiplus timpul de blocare al acestuia. Din catalog acestea sunt:

sT

sT

OFF

MENTINERE

7.0

3

=

=

=

Timpul de descrcare al condensatorului trebuie deci s fie de 3.7s.

===

=

371.0

7.3

1

5

15

F

s

C

T

R

CRT

Alegem o rezisten de 39 .

6


7/9

Curentul de vrf va fi de:

mAR

UUceUI

BESATZ

V59

39

3.2

39

6.04.03.3

5

==

=

=

Puterea de vrf disipat de R5 este de:

mWRIP 1355

2==

Alegem o rezisten de 0.25w

Curentul este mult mai mic deci putem alege un tranzistor de micputere pentru T3. Alegem BC 251 cu Ic=100mA. Factorul de amplificare ncurent direct pentru acest tranzistor este de peste 100.

Rezistena R3 trebuie sa asigure att polarizarea tranzistorului T3 ctsi blocarea tranzistorului T2.

Acesta are =40 si deci curentul prin baza sa trebuie s fie de minim

mAAI

IC

B5.12

40

5.0===

Pentru blocarea sigura a lui T2 curentul prin R3 trebuie s aib aceeaivaloare.

==

=

= KmA

VV

Ib

UecUR

SATA982.0

5.12

6.11

5.12

4.012

2

3

Alegem 1k pentru R3. Puterea disipat de R3 este de

mWRIP 1563

2==

Alegem o rezisten de 0.25W

Curentul prin tranzistorul T1 este suma dintre I prin R3 i Ib2

mAIIIBRC

25232=+= Alegem un tranzistor BC251.

Curentul de baz al lui T1 este de:

mAmAI

IC

B25.0

100

25

1===

7


8/9

=

= 45600

1

2

B

EBA

I

UUR

Alegem o rezisten de 43k

Rezistena R1 are rolul de a limita curentul prin platin. Alegem uncurent de 250mA, suficient de mic pentru a nu mai avaria platina. Rezultrezistena R1:

=== 4825.0

121

A

V

I

UR

Pt

A

Alegem o rezisten de 47.

Puterea instantanee disipat este de:

WRIPR

34725.02

1

2

1===

Puterea medie continu este de 3W*37%=1.1W. Alegem o rezistencu puterea nominal de 1.5W.

Curentul prin platin va fi suma dintre curentul prin R1 si prin R2.

mAmAmAIPt

25025.0250 +=

n figura nr. 5 putem observa formle de und ale semnalelor din

colectorul tranzistorului T4 si din baza sa n funcie de semnalul de la intrare(ruptor).

Se observ supracreterile tensiunii bazei datorate circuitului formatdin C1 i Dz. Acestea sunt necesare pentru comutarea rapid a tranzistoului

bipolar.

8


9/9

9

t

Figura nr. 5

Aprindere Electronica Cu Acumulare Inductivakij

Documents

Transcript of Aprindere Electronica Cu Acumulare Inductivakij