Die klassische Methode eine Zuendspule anzusteuern bestand ja aus einem Transistor mit einer externen Zenerdiode ueber CE damit er das auch ueberlebt und die Spannung moeglichst gross werden kann. (80er Jahre)
Es gibt aber auch die Moeglichkeit eine Zenerdiode von Collektor nach Basis zu schalten damit der Transistor einschaltet wenn die Spannung zu hoch wird. 2SD1071(NPN) NGB8202(IGBT)
Was ist besser? Besonders vor dem Hintergrund das es solche Transistoren wohl nicht bei Reichelt gibt. :-)
Koennte man einfach einen normalen Transistor mit einer Zener zwischen CB begluecken? Oder gibt es da Probleme weil nicht schnell genug?
Koennte ich nicht auch noch einen Mosfet nehmen? (z.B IRF840S) Es geht mir darum etwa 300V/6A zu schalten. (Daten des 2SD1071 der die vorhandene Zuendspule schaltet)
IGBTs gibts bei Reichelt, und die nötige Beschaltung siehst du ja im Datenblatt des Ignition-IGBT.
Geht, und hat man auch so gemacht.
MOSFETs mit entsprechend geringem Kanalwiderstand sind der Industrie zu teuer, und IGBTs sind auch robuster. Prinzipiell kann man es aber schon so machen.
Ja, aber halt keine dieser speziellen Ignition-IGBT. Ich habe aber gerade gesehen das Conrad einen IRGS 14C40 da hat. Der Laden ist zwar teuer, aber gelegentlich ueberrascht einen doch das Sortiment.
Habe ich gerade auch schon gedacht. :-) So ein dicker IGBT koennte den Vorteil haben das man es ohne Kuehlkoerper hin bekommt. Es ist etwas schwer abzuschaetzen, aber die originalen 2SD1071 haben ein Kuehlblech von 15x30mm. Ich denke da koennte der IRGS besser sein.
Letzteres machen die integrierten IGBT-Endstufen fuer Zuendanlagen. Ich denke das ist billiger so, weil die Leistung dann immer am Transistor anliegt und nicht an der Diode (keine 2 fetten Bauteile noetig).
Ich habe bei meiner Endstufe einen normalen IGBT genommen und extern eine Supressordiode angeschlossen:
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Der IGBT war IIRC nicht von Reichelt sondern von Conrad, aber auf jeden Fall aus dem Katalog bestellbar. Die Endstufe fahre ich so nun schon einige 1000 Kilometer und sie ist bisher noch nie kaputtgegangen.
Er muss aber eine wesentlich höhere Sperrspannung haben, so 500V sind schon nötig. Der Zünddtrafo ist ja ein Sperrwandlertrafo, Übersetzungsverhältnis so 1:50, und 15kV sind schon nötig damit der Funken auch bei dem hohen Druck im Zylinder noch fliegt.
Der IngitionFet bei Conrad kostet 4.91Euro, die normalen bei Reichelt so bei 2Euro. Ich denke ich nehme trotzdem den Conrad weil das weniger Platz braucht. Ich wuerde die Platine gerne in das Originalgehaeuse einbauen.
Interessant. Zwei Fragen fallen mir da ein.
Wofuer ist R1, der Vorwiderstand am Gate deines IGBTs? Man sollte doch meinen das man relativ schnell schalten will damit der Transistor nicht unnoetig warm wird. Ich wollte sogar am Ausgang meines Microcontrollers noch eine Leistungsstufe dazwischen basteln damit der Transistor schnell schaltet.
Wofuer brauchst du die Strombegrenzung? Und wieso mit diskreten fetten Widerstaenden? Waere da ein Stueck Kupfer auf der Platine nicht ausreichend gewesen? Ich haette Sorgen wenn ich so grosse Massen auf der Platine stehen haette weil die bestimmt bald abfallen.
Was ist eigentlich der Vorteil gegenueber einer beliebigen gekauften Endstufe? So reine Endstufenteile sollte es doch von Bosch auf jedem Schrottplatz geben. Ich mach das ganze weil bei mir noch ein Controller reinkommt der Schliesswinkel und Zuendzeitpunkt ausrechnen soll. Die Endstufe ist da nur Beiwerk.
R1 soll eigentlich nur D1 vor dem Abrauchen schuetzen sollte T1 doch mal kaputtgehen. Der ist nicht explizit zur Geschwindigeitsreduzierung gedacht (und gegen R3 vernachlaessigbar). Dafuer war der optionale C1 vorgesehen.
Ich habe extra einen langsamen IGBT genommen weil ich in einem Artikel über Zuendendstufen gelesen habe, dass man das bei den integrierten Loesungen auch so macht. Der Transistor soll ja nur schnell genug zumachen damit eine ausreichende Sekundaerspannung zur Zuendung des Funkens entsteht. Alles was extrem darueber hinausgeht ist eher kontraproduktiv: Mehr EMV-Probleme, mehr Energieverlust und Waerme im Primaerkreis (weil die Schutzschaltung frueher bzw. laenger anspricht), eine kuerzere Brenndauer des Funkens und hoeherer Kerzenverschleiss.
Damit die Spule nicht ueberladen wird. Die originale Spule fuer den Unterbrecherkontakt darf man dauerhaft an 12V haengen, die hier mit dem gruenen Aufkleber hat viel weniger L und R (wuerde abrauchen wenn man es ihr zu hart gibt).
Mein Steuergeraet kann die Ladezeit dynamisch zuruecknehmen wenn die Endstufe "Stop" sagt und verdoppelt bei leerer Batterie die Ladezeit jeweils in zwei Schritten. Das ist übrigens auch die Schwachstelle meiner Endstufe: Ihr fehlt ein Spannungswandler fuer das Gate von T1, deswegen gibt sie schon auf kurz bevor der Starter stehenbleibt. Die CE-Spannung von T1 wird irgendwann so hoch, dass auch die 4-fache Ladezeit nicht mehr ausreicht ueberhaupt noch einen Funken zu produzieren.
Die lagen einfach rum und haben einen definierten Wert.
Im Auto sind die Erschuetterungen nicht so gross, die Endstufe haengt ja bei mir an der Karosserie und nicht am Motor. Bisher gab es da jedenfalls keine Probleme. Im Zweifel koennte man sie auch festkleben.
- Man will sehen ob man das hinkriegt
- Kaufen ist langweilig (das war ja ein Hobby Projekt)
- Man lernt nichts dabei.
Da habe ich die Spule geholt, EUR 10.- wollten die IIRC dafuer haben.
War bei mir aehnlich, das Steuergeraet sieht so aus:
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Aber fuer das Gesamtkunstwerk zaehlen ja auch die Details :-)
Völlig richtig, allerdings kann ein IGBT der ersten Generation schon mal zu langsam werden, z.B. für einen hochdrehenden Sechs/Achtzylinder. Für einen Motor aus der Paläoautomobilistik, aka Small/Bigblock, reichts aber allemal.
Da sind dann die speziellen IGBTs im Vorteil, die haben geringere Thresholdspannung.
Komplettes Zündmodul (Trafo+Endstufe) dann ehr so gut EUR 30,-, NP ca. EUR 100,-.
Gut..da ist eine gewisse Logic drin. Man vergisst immer das es ja eigentlich kein Schaltnetzteil ist. Selbst 10000rpm sind ja nur 166Hz.
Aber das machst du ja nicht wenn dein Steuergeraet die Spule nur fuer einen begrenzten Schliesswinkel anschaltet.
Kommt drauf an wo man wohnt. :-)
Das waer mir zu gross. Da faehrt ja mein Motorrad gleich 10km/h weniger mit. :-D Bei mir soll alles etwa 60x60mm gross werden und ich muss alles doppelt ausfuehren weil bei mir 1+3 und 2+4 getrennt angesteuert werden. Es gibt keinen Verteiler.
Sieht aktuell so aus:
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Was sagt denn die geneigte Fachwelt zum Layout um U$5 und U$6? Das sind die beiden IGBTs. Ich muss die aus Platzgruenden auf die Platine legen und das hat noch den Vorteil das man da etwas Waerme loswerden kann. Aber mir gefaellt die Vorstellung nicht so das man da ja relativ grosse Flaechen mit viel Spannung rumschwingen hat. Deshalb wollte ich an den Stegen um die IGBTs Schirmbleche aufloeten. Gute Idee?
Naja, "Bigblock" darf sich mein 1600er Motor nicht wirklich nennen ;-) Fuer seine 4-Zylinder und 6500RPM hat der 08/15 IGBT aber gereicht. Was da bei hohen Drehzahlen begrenzt ist nicht die Endstufe, sondern eher die Spule: Die kriegt man irgendwann nicht mehr vollgeladen.
Fuer einen Rennmotor wo Geld keine Rolle spielt kann man ja auch eine eigene Spule plus Endstufe pro Zylinder verwenden. Ich meine was gescheites, nicht so "all-in-Kerzenstecker" Konstruktionen aus Plastik die schneller kaputt gehen als man sie wechseln kann.
Ja, gelohnt hat sich meine Endstufe sogesehen natuerlich nicht. Aber was lohnt sich finanziell heute schon noch selber zu bauen ...
Genau. Und so ein Kombimodul haette ich dann immer noch kaufen koennen falls die Eigenbau-Endstufe voellig untauglich gewesen waere.
Aber die Anlage funktioniert besser als ich zu traeumen gewagt hatte: Bisher noch kein Transistor abgeraucht und noch kein Softwareabsturz. Ich hatte das eigentlich fest eingeplant und extra fuer diesen Fall die Originalzuendung zusaetzlich dringelassen (kann man am Strassenrand in 1 Minute umbauen).
Du hast schon recht, die Strombegrenzung ist nicht zwingend erforderlich. So eine Spule ist auch recht hart im nehmen und stirbt einem nicht gleich wegen ein paar Prozent Ueberlast weg.
Deswegen habe ich ja ein Auto genommen ;-)
OK, das ist natuerlich schon *sehr* klein fuer Steuergeraet und Endstufe zusammen.
Hmm, die CPU ist da schon ziemlich unangenehm nah dran ...
Ich wuerde sie erstmal weglassen, kann man ja spaeter immer noch hinzufuegen falls es Probleme gibt. Gegen Magnetfelder (sind ja schon ein paar Ampere in den Endstufen) werden die sowieso nicht viel bringen.
An der CPU wuerde ich alles moeglichst niederohmig halten, damit die Signale von den Stoerungen nicht so leicht weggedrueckt werden. Der Oszillator rechts oben im Eck (maximal weit weg) ist schonmal eine gute Idee.
Ja, aber das will man doch wirklich nicht mehr so machen. Heutzutage nimmt man ein Schaltnetzteil und bunkert 500 V in einen Kondensator und schaltet diesen für einige ms auf die Zündspule. Der arbeitet dann als Trafo und transformiert die Spannung hoch. Vorteil, die Spule wird weniger warm und die Zündung liefert auch bei hohen Touren und auch bei schwacher Batterie konstant gute Zündimpulse.
geht irgendwie alles, ist aber nicht mehr state of the art.
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