Низковольтное Дкз

[банкер]

Всем привет!

Решил открыть ветку, чтобы не засорять тему Владимира.

ДКЗ работает от 300-350 вольт, поэтому то, что питается от 50 вольт можно считать низковольтным. В общем виде это схема из преобразователя 12/50 вольт и транзистора, коммутирующего катушку зажигания, аналог обычного выходного каскада коммутатора. Выходной транзистор зашунтирован конденсатором 0,1-0,33 мкФ и диодом в обратном включении для уменьшения тока через собственный обратный диод транзистора. Вопрос выбора транзистора (МОСФЕТ или ИГБТ) сам по себе интересный, об этом ниже. Привод транзистора от TLP250, хотя необходимость опторазвязки неочевидна, просто он уже был в макетке.

Контроллер Мега8, частота 8 МГц, управляет преобразователем и ключем.

Цель всей затеи - попробовать сделать схему по параметрам энергетики и управляемости не хуже ДКЗ на косом мосте, но проще и дешевле. На 90% это выглядело так - .

Был еще один аргумент - вроде как признана полезность повышенной энергии искры, но в большинстве случаев это происходило за счет удлинения искры. Хотелось повысить именно мощность искры, т.е. загнать большую энергию в стандартную длительность 1-1,2 мс, так как в подавляющем большинстве режимов двигателя к этому времени на полметра от свечи уже все сгорело. Но управление длительностью имелось в виду для особых режимов - пуск, холод.

Испытания проводились на катушке 406.3705 в стандартном исполнении и с ферритовым сердечником с родной первичной обмоткой и самодельной около 100 витков. Разрядник в калориметре, 15 мм. Частота импульсов 10 Гц.

Есть еще много информации, чтобы не перегружать - потом напишу.

Основнные выводы: конкурировать со стандартным коммутатором очень тяжело, энергозатратно, схемотехнически сложно, но... можно. В ограниченных пределах.

Для систем с умощнением искры со стороны первичной обмотки главным препятствием является вторичная обмотка с 5 килоомами сопротивления, огромной индуктивностью и характер сопротивления искры. В целом то и другое являются хорошими стабилизаторами мощности и очень трудно передавить их противодействие. Феррит в качестве сердечника проблемы не решает.

С цифрами выглядит так -

1. Эталонная схема, аналог классического коммутатора: питание = 14,5 В

пиковый ток накачки(граница перед насыщением) -8,5 А, время накопления - 2,5 мс, длина искры - 0,85 мс, ток от источника - 130 мА, температура +5 градусов, задержка пробоя - 15 мкс.

2. Эта же схема от = 50 В преобразователя:

ток - 8 А, накопление - 0,52 мс, искра - 0,90 мс, ток - 90 мА, темп. +6 грд., задерж. - 10 мкс.

3. Вторая схема, с тремя импульсами подкачки после пробоя:

ток - 8 А, накопление - 0,52 мс, искра - 1,10 мс, ток - 120 мА, темп. +7 грд., задерж. - 10 мкс.

4. Вторая схема с форсированной первичной накачкой, без доп. импульсов подкачки:

ток - 17 А, накопление - 0,77 мс, искра - 1,25 мс, ток - 205 мА, темп. +8 грд., задерж. - 6-8 мкс.

5. Вторая схема с форс. накачкой и тремя импульсами подкачки:

ток - 17 А, накопление - 0,77 мс, искра - 1,80 мс, ток - 320 мА, темп.+12грд., задерж. - 6-8 мкс.

Если ввести параметр затрат тока потребления к энергии искры в условных единицах, и мощность искры, как отношение энергии к длине,то по схемам получается

1 - 26 мА/грд, 5,9 грд/мс

2 - 15 6,7

3 - 17 6,4

4 - 26 6,4

5 - 27 6,7

Как видно, самый существенный эффект дает введение повышенного питания катушки - снижение тока потребления на 30%, роста мощности искры на 13% и энергии на 20%.

Дальнейшие форсировки и подкачки дают прирост энергии искры, но за счет удлинения, мощность практически не растет и растет "цена" каждого дополнительного градуса.

Глядя на второй и пятый вариант видно, что энергия удвоилась за счет удвоения длины искры, а ток потребления возрос в 3,6 раза. Можно сказать, что почти вся дополнительная энергия ушла на вторую половину искры, практически кобыле под хвост. При этом для обеспечения режима по второму варианту на 3000 об нужно 13 Вт, то для пятого - 46 Вт.

Вот такая цена.

Катушка с ферритом и ДКЗ от 300 Вольт в продолжении.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[банкер]

схема опытов (прототип)

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[persey.a]

Уважаемый банкер,

смотрели ли просадку напряжения на 4700х63В конденсаторе в момент основной токовой накачки и во время подкачивающих импульсов. Может быть 4700мкФ маловато для поддержки напряжения и соответственно тока накачки? Я не сторонник дополнительных импульсов подкачки, импульс должен быть один, как Вы говорили большой мощности. Все подкачивающие импульсы де факто происходят уже в зажжённом объёме смеси, которая воспламенилась Первым импульсом и толку от них "практически кобыле под хвост". А вот оптимизация Первого импульса и представляет интерес в том числе и за счёт хорошего питания катушки во время накачки.

С уважением.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[банкер]

Сначала прикинул расчетом номинал, кол-во энергии на разряд с 50 до 49 Вольт, получилось 232 мДж. На первое время достаточно. Поэтому пока для упрощения алгоритма преобразователь молчит во время искры. В принципе, при его замерянной мощности в режиме непрерывной работы 50 Вт на выход ( установлена из соображений теплого радиатора

размером 2,5 на 2,5 см), за время первичной накачки и искры можно вернуть порядка 100 мДж. Именно столько берет катушка по второму варианту, 100 мДж грязная энергия, 94 - чистая в магнитном поле.

По поводу дополнительных импульсов - они могут оказаться полезными для растяжки искры при тяжелом пуске и прогреве. Хотя, учитывая заведомо завышенный зазор в разряднике и малое давление при сжатии в этих режимах, то будут лишними. В этих условиях даже классическая схема дает разряд длиной 1,2 - 1,4 мс.

Плюс свойство самовосстановления уже начавшегося разряда индуктивной фазы, тут предстоит крепко подумать и поэкспериментировать на машине.

Изменено 25 июня, 2013 пользователем банкер

[sachma2009]

Есть желание участвовать в проекте, но хотелось бы видеть управление процессом

в виде отдельного устройства (схемы) и в варианте для статики.

и еще: паралельно (если есть возможность) делать менеджер для работы с девайсом.

Изменено 25 июня, 2013 пользователем sachma2009

[банкер]

Есть желание участвовать в проекте, но хотелось бы видеть управление процессом

в виде отдельного устройства (схемы) и в варианте для статики.

и еще: паралельно (если есть возможность) делать менеджер для работы с девайсом.

Сейчас все спаяно в виде полу-макета, полу-платы, так скорее всего пойдет и на машину.

Статика создается просто подключением к ненарисованному второму каналу.

Пока не принял решения по исполнению преобразователя, склоняюсь к автономному на Тини 13. Реализовано три обратных связи - по вых. напряжению, окончанию импульса и ограничение напряжения на открытом транзисторе (вместо шунта). Есть еще идеи, нужно пробовать. Сейчас удалось выдушить КПД 91%, но у меня большой броневой сердечник Б48, если не мотать высоковольтную обмотку, то там всего один слой витков. Нужно вывести еще отвод для питания схемы управления и драйверов на =15 Вольт. В окончательном варианте будет броневой поменьше Б36.

Самое больщое препятствие для опробование на машине без трамблера - нет программы работы со шкивом. Но она есть у других!!!

[sachma2009]

Большому Кораблю - Большое плавание!

Нас никто не подгоняет, но впереди зима. Надо бы поспеть. Зачнем!

Я собрал вот, это:

но дальше стола дело не пошло, хотя на столе - работало.

Теперь, видимо и не пойдет.

Изменено 25 июня, 2013 пользователем sachma2009

[lukinov]

но у меня большой броневой сердечник Б48, У меня как раз один такой есть

[sachma2009]

но у меня большой броневой сердечник Б48, У меня как раз один такой есть

Фото выложи. Чтобы представлять себе: что это?

[банкер]

Фото выложи. Чтобы представлять себе: что это?

Вот они, двух типов, у меня на том, где меньше отверстие.

Интересный момент - стальной стягивающий болт забирал больше Ватта энергии с преобразователя. Не знаю как поведет себя латунный, я стянул пластиковым стержнем, накрутив гайки.

Маркировка используемого М2000НМ, второй нонейм.

[sachma2009]

Значит, у меня меньшие. Не беда, на Балке этого добра валом.

[CherepVM]

Всем, приветики!!!

банкер..., рад , что вы решились не только теоритически+опробация на столе, но и планируете поюзать и на авто...., теперь уже не отвертетесь говоря, что времени нету, лень, года нете!!!

Я тож готов быть к вашим услугам .

[банкер]

Продолжение - эта же схема на ферритовом сердечнике с родной первичкой и самодельной из приблизительно 100 витков провода диам. 1 мм.

Эта схема без импульсов подкачки вообще работать не может, слишком маленькая индуктивность. Все импульсы стали одинаковыми, около 100 мкс накачка, 50 и больше пауза. Чем больше пауза, тем меньше мощность искры. Согласовав времена с емкостью конденсатора 0,05 мкФ получил красивую картинку из половинок синусоиды, ограничив искру временем 1 мс получилась температура на уровне между схемой 1 и 2 при существенно большем потреблении. К сожалению не записывал данные, но там с беглого взгляда было видно, что овчинка выделки не стоит. От одиночного импульса 20 А искра волосяная, видимая только при выключенном свете. Очень критична к разряду, требует жесткого слежения за временами включения/выключения чтобы не нарываться на разряд транзистором не успевший сбросить напряжение конденсатор.

В общем поставлен окончательно жирный крест.

Я тож готов быть к вашим услугам .

Спасибо, гуртом и батьку бить легче .

Чуть не забыл - проверка феррита в составе косого моста показала приблизительно тот же результат, импульсы поуменьшались до 4-5 мкс, количество в пачке сумашедшее, а результат - пшик. Впечатление, что первичка жужжит и мечется как муха, а вторичка как корова, монотонно жует, ноль внимания и только лениво хвостом отмахивается.

[банкер]

Косой мост.

Тут дело обстояло сложнее из-за возможностей гибкой настройки потребления тока от источника 300 В. Проверял на принятом алгоритме (ожидание спада тока и короткая рекуперация) и пытался двигать импульсы в пределах миллисекунды. Вывод - схема способна повысить энергию искры по отношению к классике на 80-100% при приемлемом росте потребления, дальше резкое увеличение потерь, съедающее почти всю добавочную мощность. Но экономичность прилично ниже, чем в схеме №2. Сказывается присутствие тока в цепи из двух транзисторов или транзистора и диода, и самой первички.

Полумост с разделительным конденсатором 2 мкФ от 300 В. Эта схема недавно проверялась.Вот в ней, если диодом закрыть рекуперацию в питающий конденсатор легче всего напихать энергию в первичку. К сожалению она там благополучно превращается в тепло, но все-таки наибольшую температуру (плюнув на потребление) можно получить именно в этой схеме. Рекорд 300% при 10-тикратном токе. Все горячее, контур резонансно накачивается, напряжения уходит к 600 Вольтам, токи к 30 А. Вообщем дикий зверь, но жадный, забирает до 70% энергии, таких взяток даже на нашей таможне нет.

При разрешенной рекуперации (без диода), мощность резко падает и возникает бестолковое гоняние тока туда-сюда со всеми вытекающими потерями.

Экзотическая схема. Необычность в части подкачки для основной схемы №2.

Смысл в следующем - после высоковольтного выброса мы види полочку тлеющего разряда напряжением у меня 22 вольта. Это напряжение индуцируется из вторички через понижающий коэффициет трансформации. Оно характеризует напряжение на разряде. Тут возникла хитровыделанная мысль - а что. если попробовать от постороннего источника искуственно поднять это напряжение? Это передастся на вторичку и поднимет ток. В качесте источника использовалось 300В и дополнительный транзистор с +300 на коллектор основного. И вы знаете - это работает! В этом методе дополнительный ток загоняется "по шерсти", согласно с уже существующим током тлеющего разряда в отличии от подкачки основным транзистором, когда сначала ток идет против, потом заряжет конденсатор, а только потом порция с конденсатора начинает идти в прежнем направлении. Налицо как бы холостые такты.

Каких-то супер эффектов она не показала, просто работает четко и определенно, но требует дописточник, транзистор и драйвер. Самая малопроработанная тема, возможно нужно повторить опыты.

Надрочусь флешкой переносить картинки с осциллографа - выставлю характерные моменты.

Изменено 25 июня, 2013 пользователем банкер

[persey.a]

Уважаемый банкер,

1.если есть возможность предоставить осциллограммы напряжения и тока на первичке катушки по варианту 2, т.е. "2. Эта же схема от = 50 В преобразователя" в сравнении с вариантом 1 "1. Эталонная схема, аналог классического коммутатора." Хорошо бы расположить осциллограммы друг под другом при одинаковых значениях В\дел и Время\дел. Можно просто сфотографировать экран.

2.Идея с поднятием полочки разряда очень хорошая, только на мой взгляд, если также смотреть осциллограмму тока, это и есть индуктивная или основная фаза разряда классической системы при низком напряжении и большом токе, где-то есть описание фаз классического разряда. Де факто доп. каскад по поднятию полочки по функционалу аналогичен токовой подпитке основной фазы разряда, только несколько иным способом, который представляет на мой взгляд гораздо большие перспективы, чем всякие разнесённые по времени подпитывающие импульсы. Я повторюсь, что убеждённый сторонник сливать в промежуток как можно больше энергии именно в первоначальный момент развития разряда для получения максимального термического действия разряда, которое необходимо для разложения на свободные активные радикалы горючей смеси под действием высокой температуры, в как можно большем объёме пространства вокруг электродов свечи. В связи с этим создание надёжной низковольтной 50В системы имеет намного больше перспектив в плане повышения мощности одиночного разряда и эффективности всей системы зажигания в целом, чем все ранее известные конструкции вместе взятые.

[банкер]

Всем привет!

Задолбался переименовывать и тасовать файлы. Размещает как хочет. Кто знает, как в желаемом порядке размещать , подскажите.

Вобщем там три опыта

1- классика от 14 вольт, накопление до 8 А

2- от 50 вольт до такого тока, который соответствуе одинаковому с классикой потреблению от 14 вольт

3- от 50 вольт до 20 А

100 мВсинего луча соответствует 1 А

1 клетка желтого - 100 Вольт

По амплитудам поймете, самый малый импульс напряжения в классике, потом с 8 А от 50 В, потом 20 А

Изменено 26 июня, 2013 пользователем банкер

[NebsteR]

Размещает вложение в нужном месте поста...

[sachma2009]

Размещает вложение в нужном месте поста...

А нужное место - указываешь положением курсора (разместит туда, где мигает курсор).

Изменено 26 июня, 2013 пользователем sachma2009

[банкер]

СПасибо, попробую.

[lukinov]

Такой как банкер выложил фото. Сейчас на море наблюдаю.

[банкер]

Для persey.a картинка подпитки. Специально отнес от начала, чтобы хорошо было видно.

Делал такое же с заполнением 15 импульсами, рост мощности есть, но не настолько существенный, чтобы городить огород.

пс. Имеется ввиду подпитка дополнительным транзистором от источника 300 В.

Изменено 26 июня, 2013 пользователем банкер

[CherepVM]

Анатолий, а здесь: http://forum.cxem.ne...6, на снимке NewFile6.jpg (я так понял, что это накачка КЗ при 50В/20А) случаем КЗ не входит в насыщение?

Бо виден излом линейности наростания тока в КЗ.

Для достоверности моего понимания, накачка КЗ при....

NewFile2.jpg и NewFile3.jpg - 14В/8А

NewFile4.jpg и NewFile5.jpg - 50В/8А

NewFile6.jpg и NewFile7.jpg - 50В/20А

Я правильно расставил снимки?

Изменено 26 июня, 2013 пользователем CherepVM

[банкер]

Анатолий, а здесь: http://forum.cxem.ne...6, на снимке NewFile6.jpg (я так понял, что это накачка КЗ при 50В/20А) случаем КЗ не входит в насыщение?

Да,входит. После 9 А начинается насыщение. Я сознательно загонял токи, соизмеримые с импульсами в мосте для сравнения мощностей и потерь. 20 А конечно перебор, но 15-16 как раз по току потребления выходят на уровень классики, а повышенный ток позволяет более круто подниматься напряжению при запирании.

В классике потери при накачке при 8 А, 2,6 мс составл. в обмотке - 28 мДж, в транзисторе - 21 мДж, сумма = 49 мДж.

От 50 Вольт соответственно при 8А, 0,55 мс - 6 мДж, - 5 мДж, = 11

---------------/---------------------- 16А, 0,77мс - 33 мДж, -12 мДж, = 45

При 16 А накачке токи потребления классики и НДКЗ сравниваются с учетом преобразователя.

[persey.a]

Уважаемый банкер,

большое спасибо за осциллограммы.

Предварительные выводы, если взять за контрольные точки значения тока насыщения классики и 50В системы, соответственно 8А и 16А, по закачанной энергии в катушку имеем 4 кратный выигрыш при соизмеримых потерях. Овчинка стоит ещё какой выделки! Подкачка полочки даст ещё, но согласен, не стоит городить в плане надёжности системы в целом. И того, что имеется с лихвой хватит. Пожалуйста снимите осциллограммы просадки напряжения на + клемме катушки также в 3 опытах. Прошу также фото разряда в 3 опытах. К сожалению читать сообщения в порядком раздутых предыдущих темах нет времени, в связи с чем прошу сообщить критерии выбора питающего 50В напряжения катушки. Уверен, что система зажигания, создающаяся Вами будет простой, надёжной и эффективной.

С Уважением.

Изменено 27 июня, 2013 пользователем persey.a

[sachma2009]

Здравствуйте, Уважаемые.

банкер

Это базовая схема donec и если от нее взять начало, то многое можно унифицировать,

по крайней мере программирование и менеджер, если будет такой.

Это ни чему не обязывает, а просто предложение.

Изменено 27 июня, 2013 пользователем sachma2009