Tyristorové zapalování (BT) DC-CDI v5.1 s transformátorem z PC zdroje
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
Reprodukovatelnost DC-CDI u většiny zájemců o realizaci naráží na obtížnost a malé zkušenosti s navíjením transformátorů. Proto vznikla tato konstrukce, vycházející z DC-CDI ver.5.0, která pro transformaci napětí využívá výkonový transformátor zdroje z PC. A není tedy třeba žádný transformátor navíjet.
Potřebný transformátor lze získat ze starších typů PC zdrojů. Nejjednodušeji se poznají podle toho, že zdroj obsahuje (nejčastěji) společný, samostatně vedený GND výstup trafa (spletené dráty viz foto). A nejčastěji jako řídící integrovaný obvod je použit TL494 či některý jeho asijský klon (např. KIA494 apod.)
Transformátor obvykle obsahuje dvě symetrická sekundární vinutí pro 12 V a 5 V rozvod se společným středem obou vinutí. Jednoduchým způsobem lze tedy otočit směr transformace. Transformátory bývají vždy navinuté pro 120 V (i 230 V) rozvod a proto při otočení transformace získáme pouze 150 V, což je však pro správný chod CDI velmi málo. Výstupní část tedy, oproti běžné verzi CDI, obsahuje zdvojovač napětí D1, D2, C1 a C5. Vybíjení kapacit (tedy zážeh na jiskřišti svíčky) zajišťuje IGBT tranzistor Q1. Vstupní část obsahuje pár izolačních optronů, které zajišťují galvanické oddělení vstupu měniče od budící části zapalování (např. kladívko, hall, optozávora) a s kontrolní LED1 tvoří v sérii jeden celek. LED1 je v zapojení pro optickou kontrolu funkčnosti optronů.
Transformátor z PC je značně výkonný a po zážehu a úplném vybití kapacit svým výkonem zatěžuje přívodní napájecí kabely a vyhlazovací kondenzátory a po velmi krátkou dobu se jeví spíše jako zkrat. To sekundárně způsobovalo veliké zarušení napájecího napětí a nekvalitní náběh napětí na kondenzátoru a zbytečné přehřívání tranzistorů. Zvyšování kapacit a lepší vyhlazení napětí zablokováním kapacitami by vedlo jen k nevalnému výsledku a proto zapojení obsahuje i jednoduchý RC článek (R15 a C10) zajišťující měkký náběh výstupního napětí z transformátoru. Změnou hodnot se strmost dá ještě více potlačit. Odporový dělič R2 / R3 + R14 tvoří článek, kterým se řídí stabilizované max. výstupní napětí měniče. V zapojení je naladěné na 260 V. Pro jednoduchost výkonových výstupů TL494 jsou v zapojení odpory R16 a R17, které zajišťují vybití kapacity GATE tranzistorů MOSFET a tím zajišťují dostatečně rychlé uzavření tranzistorů Q4 a Q5. Odporem R1 se ladí optimální frekvence měniče pro transformátor.
Oživení
Desku osadíme celou (včetně chladičů) mimo odporů R1, R2 a tranzistoru Q1. Odpor R1 se dočasně nahradí trimrem 100k. Vstupní drát „kladivko“ a výstupní drát „inducka 15“ se přizemní ke GND.
Mezi výstup kladného napětí měniče (katoda D1) a GND se zapojí výkonový odpor (nejméně 10W) o hodnotě 4k7. Mezi svorky výkonového odporu se připojí voltmetr s rozsahem přes 300V a na napájecí přívodní dráty se připojí měřič proudu.
Po připojení zdroje napětí (dostatečně silný stabilizovaný zdroj 12V, případně nabitý akumulátor 12V) se ladí trimrem co nejvyšší napětí na svorkách výkonového odporu (má být okolo 300V) za co nejnižší spotřeby proudu. Po nalezení optimální hodnoty odporu se musí vyzkoušet ochota naběhnutí zdroje, opakovaným odpojováním a připojováním napájení při sledování stálosti výstupního napětí a vstupního proudu. Pokud měnič ochotně na uvedené frekvenci nabíhá, vyjme se trimr a po změření jeho odporu se nahradí nejbližší hodnotou pevným odporem, přičemž se znovu otestuje spolehlivost náběhu napětí měniče. Je vhodné vlastnosti otestovat i při nízkých napětích okolo 10 V a stejně tak při napětích blízkých plynování akumulátoru tj. 14,4 V.
Následně se osadí odpor R2, přičemž při zapnutí měniče by výstupní napětí mělo být stabilizováno okolo 260 V. Změnu výstupního napětí lze změnit změnou hodnot odporů R2, R3 a R14 (R14 slouží pouze k jemnému doladění výstupního napětí).
Nyní lze odebrat výkonový odpor a osadit tranzistor Q1. Po připojení napájecího napětí by měla být spotřeba zanedbatelná, čímž se otestuje že Q1 není poškozen a neblokuje výstup měniče zkratem.
Tím je oživení u konce. Je potřeba dbát na to, aby vstup CDI nebyl v žádném případě spojen s + napájením, vývod se smí připojovat pouze ke kostře, jinak dojde ke zničení vstupních optronů a LED! Výstup není doporučeno používat bez připojení k indukční cívce.
Podklady pro výrobu CDI naleznete ZDE.
CDI lze použít pro jednoválcové i dvouválcové motory. V případě že se použije pro zážeh dvouválcového motoru, připojí se k výstupu CDI dvouvývodová zapalovací cívka, která se spojí s oběma svíčkami. Řízení zážehu je pak vytvořené tak, aby u obou válců pálilo zapalování v dolní i horní úvrati.
