Category Archives: tuning
Koncové LED světlo Jawa 05, 20, 21 a 23 verze 2.0
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
Metody buzení LED:
- Omezení proudu rezistorem
Proud procházející LED se vypočte vzorcem R1=(V+ – ULED)/ILED. Výhodou je jednoduchost zapojení, nevýhodou je kolísání proudu ILED a tím i svítivosti podle kolísání napájecího napětí V+, tím výraznější, čím je menší rozdíl napětí ULED vůči V+. Další nevýhodou je nízká účinnost zapojení, protože část výkonu se mění v teplo na odporu R1. Poměr může být značně nevýhodný v neprospěch výkonu ztraceného na odporu. Např. při 12V napájení a LED 1.45V/19mA , kdy vychází hodnota R1 na 560 ohmů. LED spotřebovává 0.02755W příkonu, ale na odporu se ztrácí 0.20045W. Poměr využitého výkonu je tedy při tomto poměru napájecího napětí cca 1:7 (velmi nízká účinnost cca 14 %, tj. 86 % příkonu je ztrátou). - Omezení proudu proudovým stabilizátorem
Proud procházející LED se stabilizuje zapojením proudového stabilizátoru. Jedno z nejpoužívanějších zapojení je zapojení s třísvorkovým neregulovatelným stabilizátorem a rezistorem. Proud se spočítá ILED=Ustab/R1. Aby tepelná ztráta a zhoršená účinnost proudové stabilizace byla co nejnižší, obvykle se používají třísvorkové stabilizátory na co nejnižší Ustab což je obvykle 1.25V.Výhodou zapojení je jeho poměrná jednoduchost (při použití zapojení s třísvorkovým pevným stabilizátorem), a vzhledem k proudové stabilizaci světelná stálost svítivosti LED i při značně kolísajícím napětí V+. Nevýhodou zůstává i nadále nízká účinnost v případě velikého rozdílu napětí V+ a VLED, která je stejná jako při zapojení s rezistorem (tj. jako v předchozím případě 14 %).
- Omezení proudu spínaným proudovým stabilizátorem
Proud procházející LED se stejně jako v předchozím případě stabilizuje pomocí proudového stabilizátoru, kdy však pro zlepšení účinnosti je použit specificky zapojený spínaný stabilizátor. Proud se stabilizuje úbytkem napětí na R1 s tím že je veden na zpětnovazební smyčku spínaného stabilizátoru. Proud se vypočítá ILED=Ustab/R1, přičemž se obvykle využívá stabilizátorů s velmi nízkým napětím, obvykle typ ADJ, tedy 1.25V.Výhodou je vysoká účinnost zužitkování energie pro svícení, proto je vhodné pro napájení velmi výkonných LED. Účinnost závisí v podstatě pouze na úbytku napětí na R1 a samotné účinnosti spínaného zdroje a může se pohybovat již od 70 %. Nevýhodou je složitější zapojení.
Praktická realizace koncového světla Jawa 50/05,20,21 a 23
U předchozí varianty ver 1.0 byl problém s viditelností obrysového světla za světla a protože za leta od vzniku verze 1.0 došlo k výraznému pokroku ve výrobě supersvítivých LED, vznikla konstrukce se supersvítivými LED o výkonu 1W. Nutno upozornit že takto výkonné LED je třeba chladit, jinak dojde ke zničení LED.
V zapojení byl použit spínaný zdroj proudu, pro zvýšení účinnosti stabilizace a zmenšení teplotních ztrát. Proud supersvítivou LED se reguluje odporem R2. Protože při 350mA proudu LED svítila příliš jasným světlem, zvolil jsem cca třetinový proud. Proud diodou se vypočítá jednoduchým vzorcem I=1,25/R2. Při třetinovém proudu LED není třeba chladit stabilizátor, při plném výkonu stačí chladič, jako je na obrázku hotového světla. Osvětlení SPZ zůstalo stejné jako u předchozí verze, protože se osvědčilo jako dostačující. Při aplikaci LED na chladič je potřeba mít na paměti že na chladící plochu chladiče se připojuje výstupní napětí měniče a proto je potřeba dbát na to, aby nedošlo ke kontaktu chladiče zejména s napájecím napětím, případně i kostrou motocyklu. Při pečlivé práci světlo funguje na první zapojení a není na něm co oživovat.
Podklady pro výrobu světla ver. 2.0 najdete ZDE
LED pro osvětlení SPZ byly zvoleny L-53SWC-C/WA*G , obrysová superLED byla zvolena SLHNNWW511N1. Ve variantě s brzdovým světlem byla na pozici brzdového světla použita LED 1W bílá; 120°; 3,5-4 V; 350 mA a na místě obrysového světla LED 1W bílá; 100/160°; 3,5-4 V; 350 mA
Schéma zapojení světla:
Schéma zapojení světla s LED brzdovkou spínanou ke kostře:
Fotografie
LED koncové světlo Jawa 50 verze 2.0 bez brzdového světla
Verze bez brzdového světla – zkouška
Verze s brzdovým světlem
Verze s brzdovým světlem – zkouška
Zadní (koncové) LED světlo + brzdové světlo
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
Nejedná se o nic světoborného, ale protože je koncové světlo součástí celkové úpravy elektroinstalace, tak ZDE najdete podklady k výrobě DPS. Zapojení obsahuje dvě větve proudově stabilizované 20mA stabilizátory LM317L. Jedna větev napájí dvě v sérii zapojené bílé supersvítivé LED s kuželem světla 140° (LED-5P W2180 C), které nasvicují tabulku SPZ a druhá větev napájí 36ks červených, nízkoodběrových LED (LED-5 R0005 DL (L53LID)). Tyto LED jsou zapojené sériovo-paralelně, tedy vždy čtyři v sérii a devět těchto skupin paralelně. Světlo je určené pro napájení stejnosměrným rozvodem 12 V. Celková spotřeba je 40 mA. Úspora oproti původnímu světlu činí 4,5 W.
Varinata s brzdovým světlem:
LED koncové světlo Jawa 50 – varianta s brzdovým světlem
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.
Tyristorové zapalování (BT) DC-CDI v5.0 pro jednoválcový motor
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
Provozní životnostní zkoušky ukázaly, že jednočinné měniče nejsou pro STEP-UP měniče použité v CDI vhodné (typy 3.0 a 4.0). Ukázalo se, že usměrňovací diodu vysokého napětí jednočinných měničů je třeba dimenzovat na minimálně 2000V a protože se v případě rychlé diody nejedná o běžně sehnatelný typ, došel jsem k závěru, že rozumná cesta vede použitím dvojčinného měniče. Proto pro DC-CDI je vhodný typ 1.0, který je však pouze použitelný v provedení pro 12 V a typ 2.0, který je sice použitelný jak pro 12 V i 6 V, ale řídí jej procesor a to znesnadňuje reprodukci pro elektroniky nezabývající se mikroprocesory. Bylo proto potřeba vyvinout analogové CDI, které by bylo možné provozovat ve variantě pro 12 V i 6 V.
Protože na trhu neexistuje dostupný integrovaný obvod měniče (snad kromě problematicky dostupného ruského КР1211ЕУ1) pracujícího i s napájecím napětím 6V, zkusil jsem modifikovat zapojení s TL494, tak aby mohl pracovat i s napětím nižším než katalogově doporučeným. To bylo možné, protože proti jiným integrovaným měničům neobsahuje UVLO, tedy obvod vypínající výstupy při podpětí. Bylo však nutné do zapojení přidat vnější referenci pro zpětnou vazbu stabilizace napětí výstupu měniče TL431.
V zapojení jsem zúročil zkušenosti s předchozími provozními a životnostními testy CDI. Zapojení tedy obsahuje v sérii zapojené samostatné galvanicky oddělené vstupy pro řízení blokace měniče v době zážehu a buzení tyristoru. Blokace zážehu obsahuje i paralelní kapacitu C6, která ovlivňuje PWM modulaci transformátoru, kdy způsobí měkký náběh napětí po zážehu vybitého zapalovacího kondenzátoru C1. V případě že by byla jeho kapacita nedostatečná, nebo nebyla použitá, vzrůst napětí na zážehovém kondenzátoru C1 by byl tak strmý, že dojde k samovolnému sepnutí tyristoru T1, zablokování měniče a přetížení trafa, nebo spínacích MOSFET tranzistorů a jejich destrukci, zároveň změkčení náběhu zmenšuje tepelné namáhání transformátorku, který se jinak obtížně chladí. Integrované obvody TL431 a TL494 doporučuji použít v mrazuodolném provedení (osobně jsem nakupoval u společnosti Semic).
Jako transformátorek jsem použil kostru Lj E 2005Sv 6p a jako jádro Lj E 2005S-CF139 ze sortimentu spol. Semic. Primární vinutí obsahuje 280 závitů Cul 0.1 ve třech vrstvách izolovaných izolační páskou. Primární vinutí bylo navinuto dvojitě lankem o vnějším průměru 1 mm a to 2×6 závitů. Závity se kladou vedle sebe, tedy nikoli nadivoko! Zařízení je určené do vodotěsné hliníkové krabičky (KH – 104).
Tranzistory jsou přišroubovány ke stěně krabičky přes izolační podložky a průchodky. Vstup je navržený pro připojení ke klasickému kladívku, nebo k hall snímači s otevřeným kolektorem, případně k optozávoře. Vstup není odolný k připojení na napájecí napětí, proto pozor i na krátkodobé dotknutí! Je nutné před měničem zapojit pojistku. Pro 6V je vhodná pomalá pojistka 3A.
Naměřené parametry verze 6V
Při použití předlohy simulující stav sepnutí a rozepnutí 1:1 bylo možné dosáhnout max. otáček 15.000rpm. Prakticky použitelných je však 12.000rpm, kdy nedochází ještě k přehřívání primárního vinutí transformátorku.
| otáčky ot/min (RPM) | spotřeba A |
|---|---|
| 500 | 0,24 |
| 1000 | 0,33 |
| 2000 | 0,5 |
| 3000 | 0,68 |
| 4000 | 0,86 |
| 5000 | 1,03 |
| 6000 | 1,27 |
| 7000 | 1,38 |
| 8000 | 1,55 |
| 9000 | 1,73 |
| 10000 | 1,89 |
| 11000 | 2,07 |
| 12000 | 2,26 |
| 15500 | 2,89 |
Oživení
Desku osadíme celou mimo odporů R1, R5, R7, tyristoru T1 a kondenzátoru C1. Odpor R5 se nahradí trimrem 100k. Mezi výstup kladného napětí měniče (společný bod diod D1 a D2) se zapojí proti GND odpor 4k7/10W a paralelně k němu kondenzátor 1uF nejméně 400V. Na výkonové tranzistory je nutné připevnit alespoň malé chladiče, přičemž se chladič nesmí spojit s kostrou ani navzájem, případně je nutné použít izolační podložky a průchodky. Bez chladičů hrozí lokální přehřátí a destrukce tranzistorů během oživování.
Ideální je oživovat CDI na 6V akumulátoru s dostatečnou kapacitou, nebo silném zdroji schopném dodat proud nejméně 3A. K napájení se připojí ampérmetr a na svorky zátěžového odporu 4k7/10W se připojí stejnosměrný voltmetr na rozsahu nejméně 300V.
Po připojení napětí se laděním odporového trimru hledá poloha trimru, při které je co nejmenší spotřeba proudu a zároveň nejvyšší napětí na svorkách zátěžového odporu. Během ladění vhodné frekvence navinutého trafa se musí sledovat teplota. Jakmile se nastaví optimální napětí, které by mělo být někde kolem 250 V. Pozor zátěžový odpor se nadměrně zahřívá a může dojít k popálení, nebo i požáru pokud se dotýká snadno vznětlivých materiálů! Proto ladění je třeba v případě jeho přehřátí přerušit do jeho vychladnutí.
Odpojí se trimr a změří se jeho hodnota a nahradí se příslušnou nejbližší hodnotou odporové řady a zaletuje na místo odporu R5. Připojí se napětí a zkontroluje, zda měnič spolehlivě nabíhá a vyrábí napětí o hodnotě naměřené v zapojení s trimrem.
Následně se odpojí zátěžový odpor a kondenzátor. Na desku se doplní zbylé součástky (T1, R1, R7 a C1). Je vhodné otestovat funkčnost CDI pomocí simulátoru „kladívek“ zda nedochází k blokování tyristoru. Za předpokladu že je tyristor v pořádku je v takovém případě nutné buď zvýšit pokusně kapacitu C6 nebo zvýšit hodnotu odporu R6 případně kombinaci obojího.
Podklady pro výrobu CDI naleznete ZDE
Naměřený průběh na výstupu trafa při 12.000rpm (měřeno s napěťovou děličkou 1:10)
Tyristorové zapalování (BT) DC-CDI v4.0 (6V i 12V)
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
Tato verze DC-CDI vznikla spíše jako alternativní verze k verzi 3.0, která však může pracovat v 12V i 6V zapojení. Jedná se také o jednočinný měnič, tentokrát ale řízený pomocí časovače NE555. Konstrukce je určená pro jednoválcový motor (s rozdělovačem či dvojitou indukční cívkou i pro víceválcový motor), která by se vešla do malé, vodotěsné hliníkové krabičky (KH – 104).
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 Q2 je nutné při montáži hotového CDI přišroubovat přes izolační podložku ke stěně krabičky aby se mohl chladit. Zapojení pro 6V se pak liší pouze tím, že primární vinutí má oproti 12V verzi polovinu počtu závitů, hodnoty odporů R5, R4, R8 a R9 jsou o polovičním odporu. Odpor R3 v zapojení funguje jako omezovač tvrdých proudových špiček při sepnutí měniče (např. po zážehu), může být nahrazen drátovou propojkou, v případě že proudové špičky neruší chod zapalování. Stabilizované nabíjecí napětí zapalovacího kondenzátoru C1 bylo tradičně 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 až 280ti 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 „nadivoko“!). Každá vrstva závitů je oddělena od následující izolační elektroinstalační páskou. Primární vinutí je vinuto na hotové sekundární vinutí 11 až 12ti závity jedním drátem průměru 0,5 až 0,7 mm CuL. Tištěný spoj je třeba upravit na rozteč nohou použitého transformátorku.
Teoreticky dosažitelné otáčky podle naměřených průběhů CDI jsou cca 40.000 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 13.500 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 R5 nahradíme odporem 100 v sérii s trimrem 4k7. Výstup 15 se spojí s GND. Tranzistor Q2 se musí opařit malým chladičem.
Protože se jedná o jednočinný měnič, je třeba 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 (11 závitů) v opačném smyslu než bylo původně navinuté. Následně se změří celková hodnota odporu náhrady R5 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 maximálně naměřené napětí při oživování. Jiného nastavení než 210 V se docílí změnou hodnot R6 a R7. Jedná se odporový dělič, který pro mezní napětí měniče vytváří na děliči napětí svorce odporu R6 napětí cca 0,65 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.
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.
Tyristorové zapalování DC-CDI v2.0 (6V i 12V)
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
CDI s mikroprocesorem 12F629 vzniklo z důvodu nedostupnosti integrovaného obvodu dvojčinného měniče na trhu, který by bylo možné použít pro zapalování 6V rozvodů napětí motocyklu. Proto jsem přistoupil ke konstrukci kde veškeré procesy měniče, zapalování a ochrany řídí procesor. Technické parametry verze 2 jsou shodné s parametry verze 1.1.
Nejjednodušší zapojení DC-CDI:
zapojení s HALL sensorem:
Schéma zapojení se použitím mikroprocesoru značně zjednodušilo, procesor chrání měnič proti zablokování nevhodnou délkou blokace ze strany kladívka tím, že spouští tyristor pulzem o konstantní délce a také udržuje stabilizované napětí na výstupu. Velikost stabilizovaného napětí určuje poměr odporů odporového děliče R2, R3. Alternativně je možné záměnou několika odporů a rozdílným navinutím primárního vinutí transformátorku provozovat DC-CDI i na 12V rozvodech.
Protože jednotlivé konstrukce z přílohy se mohou v drobnostech lišit, není software záměnný a je nutné použít k přiloženým podkladům patřičný software.
Schéma zapojení DC-CDI ver. 2:
Nabíjecí napětí zapalovacího kondenzátoru C1 bylo zvoleno o velikosti 210 V jakožto dostatečný kompromis, mezi spotřebou, kvalitou jiskry zážehu a dlouhodobou životností CDI. V konstrukci je použitý miniaturní feritový transformátor (ze zdroje PC, TV, monitoru, aj.) s průřezem středního sloupku 25 mm2 (5 x 5 mm). Primární vinutí je vinuto drátem 0,5 až 0,6 mm CuL (verze 12 V 2×12 závitů, verze 6 V 2×7 závitů) a sekundární vinutí je vinuto cca 230ti závity CuL průměru min. 0,1 mm. Dosažitelné otáčky CDI jsou v rozsahu 20.000 až 40.000 rpm (ot/min).
Odkazy, materiály:
- Zde je postup oživení DC-CDI zapalování
- Zde jsou alternativy zapojení elektroinstalace zapalování
- Podklady pro výrobu různých variant DC-CDI v2.0
Technické parametry:
Provozní napájecí napětí 7,5 V až 14,4 V pro 12V verzi, pro verzi 6V se provozní napájecí napětí pohybuje v rozmezí 4,5 V až 8 V.
Spotřeba
| rpm/otáčky | verze 12 V | verze 6 V |
| 0 (naprázdno) | 120 mA | 240 mA |
| 1000 | 150 mA | 310 mA |
| 4000 | 310mA | 620mA |
| 6000 | 410 mA | 850 mA |
| 12000 | 720 mA | 1,5 A |
Informace:
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.
Pro verzi k zabudování do kovové krabičky byla použita hliníková vodotěsná krabička KH106. Ta je k zakoupení v www.ges.cz .
Pokud jsou v konstrukci použité tranzistory v pouzdru TO220 a jsou přišroubované k desce spojů, nebo kostře krabičky, vždy je nutné použít zespodu tranzistorů izolační slídové podložky a izolační podložky šroubků v případě že se upevňují ke kostře krabičky! Jinak dojde k zničení tranzistorů. Tyristor je nutné zarazit až na doraz k tištěnému spoji, aby nedošlo k uklepání vývodů vibracemi. Je proto nutné jehlovým pilníčkem zúžit nohy tyristoru.
Diskuze k článku ze staré verze tohoto webu:
Princip stejnej, jen cíl byl docílen jinými prostředky… V mém případě se jedná o vysokofrekneční dvojčinnej měnič se zpětnovazební regulací napětí řízenej procesorem. Ale jak píšeš… je to něco podobného 
Zdravím, nemůžu sehnat ind. cívku Iskra a jestli to chápu můžu ji nahradit tím to způsobem? Děkuji
Zdravim chtel bych se zeptat ohledne previjeni polu. Kolik zavitu a jakym prumerem popripade nejakou tabulku na vypocet. Ale staci mi jen proste kolik zavitu a prriblizna tloustka dratu. Predpokladam ze CuL lakovany medeny. Predem diky za odpoved
To Twinkey – naco u tohodle zapojení převíjet pól
?
Tyristorové zapalování CDI v.1.1 (analogové)
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
Tyristorové 12V CDI zapalování V1.1
Toto zapalování vzniklo jako náhrada indukčního zapalování Jawa 50 typ 23, nic nebrání jeho použití na jakémkoli jednoválcovém motocyklu o palubním napětí 12V. CDI se oproti indukčnímu zapalování vyznačuje při stejném náboji kvalitnější jiskrou díky větší strmosti čela výboje, nižší spotřebou energie z elektrického rozvodu a mnohonásobně vyššími dosažitelnými otáčkami, které se pohybují v rozsahu 20.000 až 40.000 rpm (ot/min). Kvalita výboje zlepšuje spolehlivost zážehu v nepříznivých podmínkách běhu. Např. startu, popř. při chudé směsi. Dále se snížil vliv typu (teplá/studená) či stavu svíčky na spolehlivost zážehu a subjektivně se potlačil vliv teploty motoru na úspěšnost startu motoru.
Nejjednodušší zapojení DC-CDI:
Zapojení s hallovým senzorem:
Testováním výboje se prokázalo, že i při malém příkonu CDI zapalování dostatečně strmá křivka zapálení tyristorem dokáže i při vysokých otáčkách spolehlivě přeskočit téměř 1 cm vzdálenost.
Test výboje 12.000 rpm:
Jiskra na svíčce
Zapojení obsahuje měnič, který transformuje 12 V na 210 V pomocí vysokofrekvenčního transformátoru, pracujícího na kmitočtu 80 kHz. Vysoká frekvence měniče umožňuje malé rozměry převodního transformátoru, stejně tak nízký počet závitů sekundárního i primárního vinutí transformátoru. Transformátor je využit miniaturní feritový (použitý ze zdroje PC, TV, monitoru aj.) s průřezem středního sloupku 25 mm2 (použitý 5 x 5 mm). Sekundární vinutí 210 závitů Cul (měděný lakovaný) o průměru nejméně 0,1 mm, jednotlivé vrstvy vinutí (pečlivě vinuté jeden závit vedle druhého, ne „na divoko“!!) jsou odděleny izolační páskou. Primární vinutí je vinuto paralelně dvěma CuL dráty najednou o průměru 0,5 mm ve 12ti závitech, kdy konec jednoho vinutí navazuje na začátek druhého na společném středním vývodu transformátoru.
Navinutý transformátorek:
Schéma zapojení DC-CDI ver. 1.1:
V měniči je použit obvod SG3525, který je osazen výkonovými MOSFET tranzistory, budící převodní transformátor. V zapojení je využito dvojí blokování měniče. Jedno zpětnovazební blokování stabilizuje převodní napětí na 210 V a ve svém důsledku snižuje spotřebu zařízení při nízkých otáčkách, či při zapnutém zapalování a vypnutém motoru (odebraný proud zásobuje pouze obvod, aby udržoval 210 V na zapalovacím kondenzátoru). Druhé blokování, je blokování měniče po dobu výboje. V případě že by se měnič neblokoval po dobu výboje, účinnost měniče by způsobila nemožnost uzavření tyristoru, následně by již díky „zkratu“ nedošlo k opětovnému nabití zapalovacího kondenzátoru pro další výboj a k výkonovému přetížení transformátoru, kdy by se poškodilo primární vinutí. Na vstup CDI byly zvoleny optrony z důvodu oddělení vstupních obvodů od přenosu rušení. Za převodním transformátorem je usměrňovací můstek, vybíjecí tyristor a zapalovací kondenzátor.
Odkazy, materiály:
- Zde je postup oživení DC-CDI zapalování
- Zde jsou alternativy zapojení elektroinstalace zapalování
- Podklady pro výrobu různých variant DC-CDI
Technické parametry:
Provozní napájecí napětí 7,5V až 14,4V.
Spotřeba:
| rpm/otáčky | spotřeba |
| 0 (naprázdno) | 120 mA |
| 1000 | 150 mA |
| 4000 | 310 mA |
| 6000 | 410 mA |
| 12000 | 720 mA |
Informace:
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
Pro verze k zabudování do kovové krabičky byla použita hliníková vodotěsná krabička KH104 pro variantu SMD (CDI_v3_3m.brd) a KH106 pro verzi standardních rozměrů (CDI_v3_3b.brd). Ty jsou k zakoupení v www.ges.cz .
Pokud jsou v konstrukci použité tranzistory v pouzdru TO220 a jsou přišroubované zespodu k desce spojů, nebo kostře krabičky, vždy je nutné použít pod tranzistory izolační slídové podložky a izolační podložky šroubků v případě že se upevňují ke kostře krabičky! Jinak dojde k zničení tranzistorů. Tyristor je nutné zarazit až na doraz k tištěnému spoji, aby nedošlo k uklepání vývodů vibracemi. Je proto nutné jehlovým pilníčkem zúžit nohy tyristoru.
Diskuze k článku ze staré verze tohoto webu:
Dobrý den, chtel jsem se jen zeptat jestli by se dalo nejak zapojit tyristorové zapalování ze simsona s51?má všechny zapojení jako tohle tyristorové zapolování. piste na email… Předem děkuji
tůto půjde na VŠE co má baterii a kontaktní zapalování (kladívko) tudíš některé simsony, jawy, i některé starší… pokud máte dvouválec potom pro každý válec musíte mít toto jedenkrát a nebo mít rozdělovač.
Zdar,
chcel by som sa opýtať či môžem nahradiť tie Mosfety IRLZ 24N za IRL640 pretože tie IRLZ sa mi nepodarilo zohnať.
Ďakujem. Odpovede prosím na email Feko009@azet.sk.
Pokud budete mít nějaké dotazy, směrujte je na můj mail, kterje najdete na mých stránkách http:\\btelectronic.sweb.cz Mail nikde v diskuzích nepíšu, už takhle mám spamu až až… Mám tam i novější verze CDI, plus vychytávky much. Jinak co se týká tranzistorů, Musí být typu N, Vdss větší než dvojnásobek napájecího napětí, a přechodový odpor co nejmenší… Ale vyhoví i BUZ11. Jde oto že pak je třeba tranzistor chladit.
Jo a ještě jsem si tu všimnul dalšího zjímavého dotazu… takže lze to připojit jednoduše ke kladívku, ale také k bezkontaktnímu snímači HME301 kterej nabízí IMFSOFT pod názvem Hallův snímač H01.
zdravim, chci se zeptat, zda někdo sehnal to vysokofrekvenční trafo 80kHz? pokud možno kde nebo se musí vyrobyt? díky
Musíš si ho vyrobit. Já osobně je sháním z tišťáků vyřazených 15″ CRT monitorů. Aby bylo jasno, musí se tedy rozebrat. To se dělá tak že se zbavené pojišťovací lepenky E feritů trafa celé trafo namočí do hrnce s vodou a nechá se od varu tak 5min povařit. Vyndá se z vody a ještě horké se opatrně pomocí šikovných rukou a bez použití nějakého násilí rozebere. Jde o to že varem změkne pryskyřice kterou je jádro transformátorku zafixované. Na rozebrání používám ostrý nůž kterým opatrně rozevřu mezeru mezi ferity a jeden vytáhnu a druhý středem kostričky trafa vytlačím. Musí se to stihnout za tepla. Pokud se mi kus feritu odlomí, tak ho přilepím zpět na místo vteřinovým lepidlem. Navíjí se jedním směrem (info pro tupější) a v několika vrstvách oddělených izolační vrstvou. Já na to používám elektroinstalační pásku zeříznutou na špulce na potřebnou šířku. Závit kladu jeden vedle druhého. Do jedné řady se vejde cca 40 závitů, takže je třeba navinout zhruba 5 až 6 vrstev. Primár se vine nakonec a vine se tzv. bifilárně, tedy obě vinutí najednou, jen je třeba dát majzla, kam se který konec připájí. Trafo pro primár má tři hnáty takže logicky ve směru vinutí je třeba připájet konec jednoho vinutí na střední nohu a začátek druhého.. takže s rozmyslem jinak trafo fungovat nebude. Já osobně mám obvykle takové trafo navinuté za hodinku. Takže to taková pakárna neí, protože si mezi jednotlivýma vstvama můžu od vinutí odskočit.
OK díky za návod Chong , nevíš zda se může použít trafo se střednim sloupkem většim než je dáno 25mm2 5x5mm?jaká bude změna s použitím většího? předem díky.
V principu to nevadí. Změna je pouze možná, že při použití většího trafa lze namotat víc závitů (prostě se tam vejdou) a tím pádem snížit frekvenci měniče a zatěžování tranzistorů. Ale popravdě ty tranzistory jsou tak kvalitní, že se moc nehřejou.
Alternativy zapojení elektroinstalace s DC-CDI
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
V zapojení jsou uvedeny pouze tři světelné póly, ale varianty A a B jsou určené i pro zapojení se čtyřmi póly.
Varianta A:
Zapojení je určeno pro instalaci se zálohou akumulátorem pouze pro zapalovací soustavu. Světelný okruh není akumulátorem zálohovaný. Podle měření může soustava v případě, že není přetížen světelný okruh, pracovat i bez akumulátoru. Pouze je nutné při startování mít zhasnutá světla.
Varianta B:
Zapojení je určeno pro zálohování veškeré elektroinstalace motocyklu baterií.
Varianta C:
Zapojení je určeno pouze pro provozování s jedním pólem, tj. v praxi při ponechání světelného okruhu bez zásahu a bez akumulátoru. Dobrý stav magneticity magnetů rotoru je podmínkou pro správný chod zapojení.
Oživení DC-CDI zapalování
Autor: Tomáš Brožek („Chong“)
aktualizováno: 13.10.2016
Nejdříve se zapojí všechny součástky okolo integrovaného obvodu měniče, transformátor, usměrňovací diody a kondenzátor bez optronů, tyristoru a tranzistoru budícím tyristor. Také se nezapojí odpor R2, který je součástí děličky vysokého napětí (platí pro analogovou i procesorovou verzi). Uzemní se vývod 15 a paralelně ke kondenzátoru se zapojí odpor 4k7/10W, který tvoří umělou zátěž. Pozor během měření se značně zahřívá!
Po připojení napájení přes ochrannou 2A pojistku se na svorkách kondenzátoru měří voltmetrem vysoké napětí. Obvykle 200 až 250 V podle požadovaného výkonu CDI, tak aby napětí naměřené na svorkách kondenzátoru bylo tak o 20 až 30 V vyšší než cílové, na které se kondenzátor má nabíjet. Výši nabíjecího napětí stabilizuje zpětná vazba měniče. Upravit jí lze změnou poměru napěťového děliče odporů R2 a R3. Pokud napětí nedosáhne požadovaného, je buď vadný jeden z MOSFETů, nebo se nepovedlo navinutí transformátoru (chyba bývá v primárním vinutí, že není navinutý bifilárně).
Pokud je napětí v pořádku, dosadí se zbylé součástky, odstraní se umělá zátěž a zkratuje se proti zemi vývod KL. Připojí se napájecí napětí a zkontroluje se odběr naprázdno, který by se měl pohybovat okolo 100 až 150 mA. Pokud je v tuto fázi odběr řádově přes 2 A (spálí se pojistka), tak je zablokovaný tyristor. Může být vadný, nebo v případě analogového zapalování může být optron, či tranzistor tyristorové části špatný.
Jestliže se při oživovaní vyskytnou potíže, je nutné oživit zapalování pomocí osciloskopu, měřícího přípravku a zapojené indukční cívce spolu se zapalovací svíčkou (veškeré předchozí uzemnění během oživování se odstraní).
Namísto profesionálního osciloskopu lze použít k ladění zvukovou kartu spolu s příslušným software PC osciloskopu a vstupního rozhraní (nelze připojit měřící část přímo na vstup zvukové karty, hrozí její zničení, případně celého počítače). Rozhraní musí tvořit dělič napětí a oddělovací zesilovač.
Vhodné zařízení je napřříklad ZDE
Vstup kladívka se připojí k tranzistoru Q1 měřícího přípravku a zapojí se indukční cívka se svíčkou. Potenciometrem lze nastavit rozsah simulujících otáček od cca 200 ot/min po 12.000 ot/min. Vstup měřící sondy se připojí k anodě tyristoru a při max. otáčkách se měří tvar vybíjecí a nabíjecí křivky. Ideální tvar křivky je přiložen níže.
Nejčastější závady:
- a) protože se používají transformátorky s nejasným typem jádra, vznikají různé odchylky od navržených vlastností transformátoru. Proto je někdy nutné doladit optimální frekvenci měniče s ohledem na vlastnosti jádra. Ladí se strmost nabíjecí hrany měřeného napětí v závislosti na frekvenci měniče. U analogového CDI se ladí frekvence odporem R5.
- b) zablokování tyristoru. Nevhodně navržený pracovní bod tyristoru v případě použití jiného typu, nebo výrobní tolerance. Změna hodnoty R11. Zároveň může tuto závadu způsobovat vysokofrekvenční rušení po „zemi“ CDI. To se týká hlavně CDI s 6V napájením. Ošetřením je zvětšení blokovací kapacity (analog C5, procesorové CDI C3) a vkládáním blokovacích kapacit mezi „země“ zespodu tištěného spoje. Stejnou závadu způsobí ale i proražený tyristor.
- c) častou závadou je z nešikovnosti zničení optronů vstupu. Vzniká omylem připojením vstupu KL na +. Oprava – výměnou optronů.
- d) chybné navinutí transformátorku. Nejčastější chyba při navíjení transformátorku je ve navíjení primárního vinutí. Transformátorek se navíjí dvěma dráty najednou, tak aby elektrický konec jednoho vinutí navazoval na začátek druhého na středním vývodu transformátorku. Toto zapojení zajišťuje magnetickou protifázi při střídavém spínání primárního vinutí.
zdarec ja sem nasel jedno tyrystorove zapalovani na https://www.jawa.xf.cz/index.php?page=tyristor_zap to by melo byt neco podobneho ne?