Tyristorové zapalování (BT) DC-CDI ver. 3.0
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
Tato verze DC-CDI vznikla spíše jako minimalistická verze CDI určeného pro jednoválcový motor (s rozdělovačem či dvojitou indukční cívkou i pro víceválcový motor), která by se vešla do malé, vodotěsné hliníkové krabičky (KH – 104), aniž by muselo být použito smíšené konstrukce s SMD. Jedná se o jednočinný blokující měnič a oproti předchozím verzím došlo k dalšímu zjednodušení zapojení. Podklady pro výrobu DPS ve formátu programu Eagle 4.16 a GIF naleznete ZDE. Tranzistor Q1 je nutné při montáži hotového CDI přišroubovat přes izolační podložku ke stěně krabičky aby se mohl chladit.
Stabilizované nabíjecí napětí zapalovacího kondenzátoru C1 bylo zvoleno o velikosti 210 V. V konstrukci je použitý transformátor s feritovým jádrem o průřezu středního sloupku nejméně 25 mm2 (obvykle 5×5 mm) typu EE, nebo EI, bez mezery mezi složeným jádrem. Tato trafa lze získat ze starých televizí a CRT monitorů. Jako první vinutí se navíjí sekundární vinutí 250ti závity CuL průměru 0,1 mm (může být i silnějším drátem, ale potom je riziko že se výsledné vinutí nevejde mezi feritové jádro a kostřičku) závit vedle závitu (nevinout na divoko!). Každá vrstva závitů je oddělena od následující izolační elektroinstalační páskou. Primární vinutí je vinuto na hotové sekundární vinutí 12ti závity jedním drátem průměru 0,5 až 0,7 mm CuL. Tištěný spoj je třeba upravit na rozteč nohou použitého transformátorku.
Dosažitelné otáčky CDI jsou cca 24.000 ot/min. CDI se připojuje k původnímu kladívku zapalování případně k bezkontaktnímu snímači. Jako bezkontaktní snímač doporučuji použít hallovo čidlo od firmy IMFSOFT připojené na vstup „kladivko“ a napájené z palubního napětí. Pouze je vhodné vyrobit stínící clonu ze silnějšího plechu a bez odlehčovacích otvorů. Vlivem vibrací a únavě materiálu hrozí roztržení původní clony.
Naměřené průběhy na anodě tyristoru při 12.000 rpm (měřeno s napěťovou děličkou 1:10)
Při manipulaci se zapnutým CDI je třeba mít na paměti, že na výstupu měniče je 210 V (při spojeném kladívku) a tedy hrozí úraz vysokým napětím. Při provozu je nutné vždy na svorce 15 mít připojenou a ukostřenou indukční cívku, protože se CDI bez zapojené indukční cívky může poškodit.
Jedná se o konstrukci, která dosud neprošla zkouškami na dlouhodobou provozní spolehlivost!!
Oživení
Desku neosadíme celou, ale pouze části podle schématu (viz níže) a odpor R7 nahradíme odporem 15k v serii s trimrem 50k. Výstup 15 se spojí s GND. Tranzistor Q1 se musí opařit malým chladičem.
Protože se jedná o jednočinný měnič, je potřeba dodržet správně začátky vinutí vůči sobě. Pokud dojde k prohození začátku vinutí u sekundárního vinutí, není měnič funkční. Pro zprovoznění stačí prohodit nohy transformátoru, nebo převinout primární vinutí v opačném směru.
Nyní se nastaví rezonanční kmitočet transformátorku. Paralelně k zátěži a kondenzátoru se připojí voltmetr a na výstup transformátorku se připojí osciloskop. Trimrem se nastaví frekvence aby se kmity na výstupu trafa staly harmonickými, bez zákmitů (viz obr. níže). Pokud není k dispozici osciloskop, tak se ladí na nejvyšší napětí měřené voltmetrem a poslechově tak, aby nebyl zvuk transformátorku chaotický. V této oblasti harmonických kmitů se ladí na nejvyšší dosažitelné napětí. Pozor, měřící zátěžový odpor produkuje značné teplo, hrozí nebezpečí popálení! Pokud naměřené napětí je malé (řádově jednotky V) je třeba převinout primární vinutí (12 závitů) v opačném smyslu než bylo původně navinuté. Následně se změří celková hodnota odporu náhrady R7 a vybere se nejbližší hodnota odporu podle dostupné řady. Zpětnovazební dělička napětí se nastaví tak, aby stabilizované napětí bylo o 15 až 20 % nižší než maximální naměřené napětí při oživování. Jiného nastavení než 210 V se docílí změnou hodnot R5 a R6. Jedná se odporový dělič, který pro mezní napětí měniče vytváří na děliči napětí svorce odporu R6 napětí 2,5 V. Po oživení je vhodné transformátorek napusit epoxidem, aby se zafixovalo jádro i vinutí.
Naměřený průběh na výstupu trafa (měřeno s napěťovou děličkou 1:10)
Po tomto nastavení se osadí zbytek součástek a CDI by mělo bez potíží pracovat.
