Boost up DC/DC i CDI sistem paljenja

[Black]

A mislio da nisi slučajno nekad mjerio, ugl. nebitno neće mi ni trebat pic uspio sam isprogramirat da ovo arduino odradi. Ima malac brzine samo treba malo ugrijat stolicu.
Dakle softver je gotov bar ova prva verzija za test, sad još ostaje hardver...

Prva verzija će biti TCI paljenje, a ne CDI kako sam zamislio. U biti šta mi je problem bio kod TCI paljenja, pošto je bobina od auta kad je motor radio na platine, skoro 270 stupnjeva bobina je bila priključena na napon i vukla je 2-2.5A na ler gasu, za aku od 4Ah to je bilo previše pa nisam se mogao ni sat vremena vozit(motor nema nikakvo punjene)
Ali sad s programom ograničim punjenje bobine koliko mi treba tako da će sistem biti puno efikasniji.

Ostaje mi još samo zaštit MCU od smetnji... I zanima me sad u ovom krugu


(zamislite da je umjeto platina tranzistor) ako stavim 2-3 kondezatora pored ovoga oni bi trebali pokupit sav inducirani napon da ne ide dalje u sistem, ali hoće li to utjecati na napon koji se inducira na bobini(hoće li biti slabija iskra)?

Naravno MCU će imat još dodatnih filtera al ovo onako za prvu liniju obrane

[pedja089]

Nije to bas tako jednostavno...
A ne znam odakle bi ti rekao da pocnes. NIje nemoguce skapirati, ali nije ni lako. Sve se svodi na povrsinu petlje kuda tece struja, i kako jedna petlja na drugu utice.
EDIT:
A gde ti je napajanje bobine

[Black]

e ovako bi to trebalo izgledat. Kako su tu vodovi tako će biti i na PCB-u (više-manje)
https://postimg.cc/image/jzx0w72zn/

crveni kvadrat je kuticija u kojoj će biti PCB

edit ili je možda bolje ovako povezat?
(slika ista samo je gnd ispod mosfeta drugačije povezan)
https://postimg.cc/image/fzrfgbox5/

[pedja089]

1nF i 1K na bazi su visak.Masa direktno ispod mosfeta, I deluje ok.
Mozda ne bi bilo lose dodati zener diode na sve ulaze. Recimo jedna kod ulaza za platine posle 2K otpornika, i jos jedna izmedju 7805 i otpornika 10R.
A sema komparatora mi nije jasna. Kako preci u log 0?

[Black]

dobro si fali posle platina pull up za komparator, a zašto zenerica posle platina?
https://postimg.cc/image/jp5xhqqb9/

Na bazi mora ostat otpornik inače neće imat šta ugasit tranzistor(mislim da arduino nema fet na izlazu)

[Black]

zanima me hoće li ova dva kondezatora pokraj mosfeta 0.22 uF uzrokovat slabiju iskru. Prilikom gašenja mosfeta hoće li oni predstavljat kapacitivni otpori?

[pedja089]

Nemam pojma kako ce uticati. Jer postojao je neki kondezator na platinama, taj isti kondezator mora negde da postoji i sa TCI paljenjem koliko ja znam.
Atmel ima oba mosfeta koliko ja znam, a znam jako malo o njima. A da nema neki mosfet ne bi imao mosfet prema Vdd, a ne prema masi. Proveti to.
Sto se tice komparatora greska u kucanju, kako ce preci u log 1 je trebalo da pise, ali razumeo si pitanje.
Zasto zener na tom ulazu, a zato ne? Zastiti i taj ulaz jer ces imati zicu dugacku bar metar koja ce da radi kao odlicna antena i kupi kojekakvo smece. Sto je najgore cak i kad su zatvorene platine, da se indukuje neki napon na drugom kraju zice...

[Kukinjos]

Kod ovog tipa paljenja potrebna je drukčija "bobina" nego kod klasičnog paljenja s platinama. Ta ima puno manji primarni otpor u odnosu na bobinu s platinama. Za nju ne trebaju kondenzatori, dapače, nepoželjni su, za razliku od klasične, gdje su neophodni.
Princip rada klasičnog paljenja je da se kod zatvaranja platina "napuni" jezgra, a otpor primarnog namotaja ograničava struju kroz platine na nekih 3-4A, zatim se prilikom otvaranja platina ruši magnetsko polje jezgre, što izaziva inducirani visoki napon na sekundaru, a primar s kondenzatorom čini titrajni krug koji održava iskru dužom sve dok traju oscilacije.
Kod novih paljenja princip je sličan, ali ne isti, dakle nove "bobine" imaju znatno manji otpor primara (ispod 1 oma), pa kad MOSFET provede, jezgra vrlo brzo dolazi u zasićenje, zbog induktivnosti primara struja raste relativno linearno do trenutka dok ne dođe do zasićenja jezgre, kad jedini otpor počne predstavljati samo unutrašnji otpor primarnog namotaja, dovodnih žica i Rds MOSFET-a u vođenju. Ovaj scenario se izbjegava na način:
1. da se u krug MOSFET-a stavlja otpor za mjerenje struje
2. u seriju s primarom stavlja dodatni otpor za limitiranje max. struje
3. računa se vrijeme vođenja MOSFET-a
pa kad struja dosegne maksimalni nivo magnetizacije jezgre (zasićenje), onda se MOSFET dovodi u LINEARNO stanje i održava tu struju magnetizacije na recimo 3-5A i ne dopušta se daljnji porast struje. To se sve nadzire kontroler u ECU, koji mjeri napon napajanja, jer od njega zavisi brzina porasta struje na primaru, mjeri se struja kad će dostignuti max., a mjeri se i broj okretaja i opterećenje motora, prema čemu se određuje trenutak početka vođenja MOSFET-a (magnetizacije jezgre) i vrijeme, odnosno kut predpaljenja kada će se MOSFET potpuno prekinuti struju. Tada se svo magnetsko polje koje se nalazi u jezgri uruši i pretvoriti u iskru. Ima tu još, ali i ovo je previše, vidim da mi je zauzelo već pola ekrana .
Nadam se da ću bar teorijom pomoći malo ... ili možda odmoći, hmmm?

[pedja089]

Ja sam mislio da ti hoces samo izbaciti platine, a ostaviti istu bobinu koja je radila sa platinama.
U tom slucaju mislim da su kondezatori pogresan izbor. Mozda je srecnije resenje TVS dioda na 200-300V,ili koliko vec.
Za detekciju odlaska mosfeta u linearan razim mozes upotrebiti obicankomparator i logicko "I".
Log I mozes napraviti sa drugim komparatorom. Da bi dobio signal za linearni rezim, potrebno je da gate bude na log 1, to mozes uzeti sa drajvera, i da napon na drejnu bude veci od XY volti. Tako da iskoristis unutrasnji otpor mosfeta kao otpor za merenje struje.
Ono sta se moze jos pojaviti je da dobijes kratkotrajni signal dok pada napon na drejnu, ali to mozes resiti RC clanom izmedju siganala sa drajvera i ulaska u I kolo.

Ovo bi trebalo da je lako izvodljivo sa 1 komparatorom, u najgorem slucaju sa 2.

[Black]

Da izbacit platine i samo upotrjebit mosfet. To sam već probao i radilo je samo nisam imao vremena za duze testove.

https://postimg.cc/image/knh3hmedh/

Što se tiče kondezatora ovako knjiga kaže

[Black]

Nesto me mob zaj... da nastavim ... kukinjos teorije nikad dosta uvijek se tu moze nesto izvuc. Posjedujem obadvije bobine i sa 4-5 ohma i ovu sa niskim otporom. Mosfet u linearnom načinu rada?

[Black]

ovu sa niskim otporom. Mosfet u linearnom načinu rada? Neznam jos sta to znaci ali zvuci mi kao nesto u cemu ce se mosfet grijat. Jel bolja opcija proracunat koliko vremena treba bobini da dode do zasicenja pa je po tome palit.
Tako sam sad pripremio za ovu bobinu u softeru je namjesteno da se mosfet upali 3 mS prije iskre. Tako da manje struje vuce je sa platinama skoro 2/3 bobina je u strujnom krugu i samo bezveze trosi struju, da se tako izrazim

[pedja089]

Bas tako, tu ce se puno grejati. To sa paljenjem nekoliko ms pre varnice je najbolje resenje.

[Black]

Dobro to je zgodno za postavit, al sad mi nije jasno ovo što je kukinjos govorio zašto se u bobinama većeg otpora koriste kondezatori da produže iskru, a kod manjeg otpora kondezatori se ne koriste?

I opet ostaje ono pitanje ,kako izbjeći svu tu induciranu EMS da ne ometa rad MCU-u ili ga sprži.

Peđa kažeš žica od do platina kao antena da kupi smetnje, bili onda bilo dobro stavit i jedan mali kondezator 1-10n paralelno zenerici da kupi te moguće smetnje?

[Kukinjos]

Tako to i radi u praksi, izračuna se vrijeme potrebno da se jezgra dovede u zasićenje i još se doda nešto ns u linearnom režimu za svaki slučaj, kako bi jezgra za svaku iskru bila u potpunom zasićenju. Ovo se računa iz napona baterije, broja okretaja i mislim da je i temperatura motora u igri. U linearnom režimu radi jako kratko i to s limitom struje od cca. 5A, samo kako bi zadržao max. tok u jezgri, tj. kako bi iskra imala uvijek max. energiju, bez obzira na uvjete. Ovo grije MOSFET, ali jako kratko vrijeme, pa to nije problem. Posebice je ovo važno kod hladnog motora i slabog akumulatora. Ovako rade Bosch, Marelli, Siemens ECU, a vjerojatno i drugi proizvođači koriste istu shemu. Za izlaze koriste specijalne MOSFETE baš rađene za ovu svrhu.

[pedja089]

I onda dobijes LC oscilator koji pobudjujes sa varnicenjem...
Nisam siguran sta je kukinjos mislio, ali moja pretpostavka je da je fora u broju namotaja na primaru.
Ako je u pitanju veci otpor, to bi znacilo tanja zica, vise namotaja. A ako je u pitanju manji otpor onda imas manje namotaja deblje zice. Debljina zice ne igra veliku ulogu. Ali igra broj namotaja primara. Tako da kad imas mali broj namotaja samoindukcija u primaru je verovatno isuvise niska da bi ostetila neki HV tranzistor.

Ovo nisam siguran da je uopste tacno, ali to je moja pretpostavka.

[Kukinjos]

Starije bobine su imale namjerno veći otpor, kako ne bi pregorile kod slučaja kad je dan kontakt, a motor ne vrti, ujedno su i štitile platine od prevelike struje. U to doba konstrukcije tih bobina, elektronika još nije ni imala svoje ime , pa su se ljudi snalazili s onim što su imali. U trenutku razdvajanja platina dolazilo je do iskrenja na njima jer se na primaru inducirao veliki napon, pa je dodan kondenzator koji je to spriječavao, a ujedno i bio "tank" za tu energiju, koji bi kasnije služio kao titrajni krug s primarom i tu energiju istitravao u iskru na svjećici umjesto na iskru na platinama. Platine su naravno mehanički komad koji nije idealan, i nikako nisu mogli napraviti prekidač koji bi mogao odmah izolirati samoinducirani napon na primaru od nekih 250V - 300V, kako to mogu sadašnji poluvodički elementi. Ako si ikad rastavljao stariju bobinu, vidio si da ona ima "otvorenu" jezgru, tj. štap od trafo limova, kojeg su morali stavljati kako bi smanjili induktivitet same bobine, jer je imala puno zavoja, pa ne bi mogla doći u zasićenje kod većeg broja okretaja, na taj su način gubili mogućnost akumuliranja veće energije, pa je na kraju sve skupa dovedeno na neke optimalne vrijednosti razmaka platina, konstrukcije bobine i kapaciteta kondenzatora paralelno platinama. Možeš primjetiti da je kod svih modela starih auta sve bilo isto, mogao si mijenjat i stavljat bobine, kondenzatore svjećice s kojeg si god auta htio.
Kod novih je situacija sasvim drukčija, jezgre su zatvorene, ali je i puno manji broj zavoja na primaru, pa je zato neophodno imati "pametan" preklopnik tj. poluvodić i ECU koji će sve namjestiti idealno. Induktivitet je manji nego kod stare bobine zbog smanjenja broja zavoja, ali je energija akumulirana u jezgri veća, pa više nije potreban kondenzator kao nus-produkt iskrenja, jer se sva energija iz jezgre prenosi na svjećicu. I tu ima filozofije s otpornicima u kabelima, samoj svjećici, bla bla. Ako nema otpora u sekundaru, onda se energija jezgre isprazni u toliko kratkom vremenu na svjećici da se ponekad ne uspije upaliti komprimirana smjesa u cilindru. Povećanjem otpora smanjuje se struja iskre, i time produžava njeno vrijeme. Mnogi su na početku ere s elektroničkim paljenjem imali problem jer su u trgovinama kupovali svjećice bez R oznake (resistor), pa im je auto trokirao i radio ko traktor, a zamisli, stavili nove svjećice.

[pedja089]

Imam ja sad jedno pitanje...
Ako je to vec tako, i potrebno je da varnica traje sto je duze moguce.
Zar onda nije bolje da se napravi nesto tipa VN trafo od ekrana TV-a? Da se startuje kad treba a prekine pred sam kraj sagorevanja ili kad vec?

[Black]

Sada je mnogo toga jasnije, dakle bobina od novijeg paljena+ Mosfet i ne trebam se brinut za inducirani napon da ce zavrsit na MCU.
To što ti peđa govoris jel mozda princip kao sto sad predstavljaju kao PLASMA ignition.

Jos jedno pitanje kako mosfet dovest u linearni rezim?

Otpornik paralelno bobini isto ce obavljat posao zar ne?

[Kukinjos]

Jos jedno pitanje kako mosfet dovest u linearni rezim?

dođe on i sam!
oprosti nisam mogao odolit iskušenju, ha ha