Захранване на подгревната свещ с импулсен ток
Преобразувател за захранване на подгревната свещ на нагревателната свещ.
Всички потребители на родната печка ZAZ / LUAZ знаят колко яде при запалване. Просто е неприлично много, особено като вземете предвид обикновения генератор с ниска мощност. А печката, която е в окаяно състояние, пак пали зле и тези 16А през зимата водят до разреждане на акумулатора.
При по-внимателно разглеждане виждаме подгревна свещ 4V 16A и съпротивлението на затихване е последователно с нея. Той има изходна мощност от 8V * 16A = 128W - повече от всички останали устройства взети заедно. За самата свещ ви трябват 4V * 16A = 64W. От какво са се ръководили дизайнерите, когато са поставили такава свещ, е мистерия. Единственото, което ми идва на ум е, че една свещ, намотана с дебела тел, трябва да има повече топлинна инерция. Има слухове, че има подобен щепсел 12V, но аз никога не съм го виждал. Е, устойчивостта на затихване е стандартно (и единствено) решение за технологията от 50-те години.
Един от начините за решаване на проблема е искровото запалване. Неговите ЗАЗоводи го използват от много години. Той яде малко, запалва се бързо, но надеждността на запалването, казват те, е куца. Не съм го пробвал, така че последното твърдение може да е спорно. Да сложа бобина за запалване до печката, превключвател на нея, да преправя свещта - станах твърде мързелив. От дълго време има импулсни преобразуватели на напрежение с добра ефективност, които ще захранват нормално подгревната свещ и ще извадят малко от бордовата мрежа. Това е пътят, по който тръгнах. Между другото, една от схемите за искрово запалване (макар и ужасно кофти) според мен е в Радио 9/2003 г. Не разбирам защо хората са склонни да слагат крехки нисковолтови транзистори в управлението на запалителната бобина. Това принуждава изкуствено да ограничи тока на бобината, изходното напрежение, енергията на искра - за какво? Дори бедността не може да го обясни.
Пътят беше дълъг. Няма достатъчно време да направя всичко това, а през лятото, когато има повече време, някак си не си спомням за печката. Като цяло започнах с конвенционален двутактен преобразувател с трансформатор. Веригата се състоеше от TL494, два транзистора - драйвери и два мощни транзистора KT908, трансформатор на 28 мм пръстен, токоизправител на диоди от + 5V UPS канал от компютъра. Примижах към работниците на полето (те все още трябва да отидат на пазара ...), преобразувателят даде малко мощност, транзисторите се нагряха, излетяха като семена. Като цяло това беше един от първите ми експерименти с мощни преобразуватели на напрежение и стъпих на всички гребла, които можех. Беше възможно да го донесете, но тази икономика заемаше много място - приблизително като бобина за запалване. Не хареса. Трябва да приемем процеса по-сериозно Дж
Следващата мисъл беше регулатор за превключване на долара. Дмитрий aka Dmityu ми изпрати схема за 5V 10A, с полеви превключвател вместо превключващ диод. Гледах го дълго време, мислейки къде да взема полеви работници (е, нямаше особени проблеми с това, но цената за тях беше депресираща), пръстени от пермалой (също се погрижих за него - по-късно), танталови кондери. Тогава ми просветна - все пак свещта е безразлична какво яде. Макар и постоянна, дори промяна, дори импулси. Дори стабилизирането не е необходимо. Ако има по-малко от 11 V в бордовата мрежа, по-добре е да не докосвате печката, тогава ще бъде възможно да стигнете до там, без изобщо да убиете батерията, а повече от 14 V не се случва там (генераторът на Жужев ще даде повече само в изключителни случаи). Тоест захранваме свещта с 12V импулси с необходимия работен цикъл и това е!
В мрежата 12V, на свещта 4. На пръв поглед работният цикъл трябва да бъде 3. Очевидно. Трябва да е 9. Не задаваме изходното напрежение, а мощността. По-късно се оказа интересен факт - веригата трябва да се изгради, докато на свещта се получи 1.33V, измерено с обикновен волтметър. Тукпречи на принципа на измерване на волтметър. RMS трябва да се изгради до правилните 4V.
Токът във веригата на запалителната свещ пулсира. С нагрята свещ импулси до 48A (16A * 12V / 4V). При студена свещ може да бъде до 200 (лично измерих съпротивлението на студена свещ - то е с порядък по-ниско от горещо). Имате нужда от много добър превключващ елемент. Преди 10 години нямаше такова нещо с приемлива цена и размер. Сега това е най-обикновеният IRFZ48N, струващ 70 цента. Спецификата на включване (превключване на "+" захранване) поиска да постави там p-канален транзистор, както направи Dmitryu. Но n-каналът е по-евтин и по-добър като параметри. Финализирането на схемата се състоеше в добавянето на 1 диод и допълнителни 2 кондензатора за захранване на генератора. Храната му стана плаваща и проблемът с избора беше решен. Сега такива схеми за захранване на драйвера на полеви работници се използват широко и се наричат bootstrap.
По време на процеса на настройка беше необходим диод VD1. Както обикновено, не взех под внимание, че стандартната комутационна схема 1006VI1 (555), без този диод, дава коефициент на запълване по-малък от 2, а на мен ми трябват 9. Трябваше да сменя синхронизиращите резистори и да вкарам диод. Ако все още не бях огледал, според обичая си, полеви работник, всичко щеше да е перфектно. Изрязах пистите, запоих джъмперите. Пуснат - работи. Честотата е около 6kHz. Можете да направите повече (просто намалете C20 до 0,01-0,033 uF), но загубите при превключване ще се увеличат и печката свири при стартиране J. Между другото, диодът VD3 е задължителен. Без него при затваряне на полевия работник може да се покрие, достатъчно е енергията, съхранявана върху индуктивността на проводниците при ток 48А. Резисторът R3 спомага за леко подобряване на живота на диода, а резисторът R3 помага за предотвратяване на самовъзбуждане, съпротивлението му може да бъде избрано за дадена честота от 20 до 100 ома.
Сложих го на машината. Завинтена към завесата на нагревателя. След това усуквамвътре (предварителна грешка при измерване, мислех, че няма да пасне), сега кутията е отстрани на багажника. Размер 20х40х85мм. Радиаторът е същата завеса. На допир - едва топло. Той яде изчислени 5.3A от бордовата мрежа, въпреки че е настроен на малко принудителен режим - работният цикъл е 7-8. Напрежението на свещта, измерено с китайски цифров фотоапарат, е 1.41V (изчислено 1.33). Волтметърът не усеща запалването на печката, пали по-бързо от колкото беше. Запалването може да се задържи за 10-20 секунди, след подаване на гориво, изгарянето започва след 5-10 секунди. Страничен ефект е, че намотките на свещта резонират на тази честота и това се чува при отворен багажник. Кара ме да мисля за турбо ускорение :)
Е, най-интересното са снимките.
Поставяне в багажника:
И малко по-голямо - но не съвсем правилно:
Вижда се таймер 555, транзистор IRFZ48N, кафяв - предпазител 7.5A (задължително, без него, в случай на авария, проводниците ще светят много бързо), куп сини проводници - 10 броя по 220.0x25V всеки, диод FR103 вдясно от тях, черен кондер отдолу - за мощност 555, малки резистори, диод са слабо вирирани между него и таймера. На обратната страна на платката, близо до купчина електролити, са запоени SMD проводници 0.1uF 8 бр. По-добре е да не гледате обратната страна - има много джъмпери поради грешка в оформлението на дъската (вижте по-горе). Корпусът е парче кабелна кутия със сечение 40x20 мм. Платката има изрез около транзистора. Транзисторът се завинтва към основата чрез изолиращо уплътнение, винтовете за фиксиране на платката също закрепват корпуса към завесата на печката. Проводници 4 - 2, усукани към свещта (може да е 1) жълто / червено, червено към + 12V, черно към маса.
Малко за подмяната на части.
Диод VD3 - всеки бърз с ток 1A или повече, FR1xx, FR2xx, дори KD212 или 226 трябва да отиде. Също така диодът на Шотки, 1N5819 и по-мощен, ще бъде добър там
VD2 - всякаква ниска мощностимпулс, KD521-522, или 1N4148, или който е в кутията, също VD1.
Кондензатори - трудно им е да живеят - с капацитет 220 или повече микрофарада в количество от 10 броя. Малко изчисление показва, че те се използват извън допустимия ударен ток. В същото време животът им е далеч от типичните 2000 часа, но печката трябва да оцелее. Наскоро беше предложена идея как да се намалят размерите на устройството. Повишете честотата над 100 kHz, поставете усилвател на ток във веригата на портата и използвайте керамика за няколко десетки микрофарада вместо електролити. Може да се наложи да поставите платката върху силовото венчелистче на свещта (така че индуктивността на проводника да не пречи). Може би ще експериментирам - но не скоро. Можете също така да вземете полеви работник в кутия за повърхностен монтаж и да направите подложка от фолио като радиатор за него. В краен случай е възможно да се побере в обема на половин кибритена кутия.
Полев транзистор - със съпротивление на канала до 0,02 Ohm, постоянен ток над 50A и импулсен ток над 200A. Както IRF, така и ST имат много от тях, типичната им цена е по-малко от $1. Можете да разгледате по-отблизо мъртвите дънни платки, има полеви устройства с ниско напрежение с много голям допустим ток и нисък Rds-on.
Керамични кондензатори, които шунтират захранването, и синхронизиращи - всякакви, има и много от тях на компютърни платки в захранването. Всъщност там ги имам.
Тук можете да получите и оформлението на печатната платка - ВНИМАНИЕ: ГРЕШКА в окабеляването - 1 крак на микросхемата е забравен, свържете с къс проводник към OUT контакта