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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bauteile gesucht


Autor: Fred Zweistein (Gast)
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Hallo liebe Forenleser,

ich bräuchte mal eure Hilfe. Ich habe obige Schaltung entworfen. 
Bewirken soll sie einen Zündfunken an einer Zündkerze (ich "klau" mir 
eine aus ner Auto-Werkstatt ^^ ) im ca. 200Hz Takt (+-daumen*Pi). Einen 
kleinen Zündtrafo hab ich hier noch rumliegen. Dienen soll das ganze der 
Sicherheit, auch wenns komisch klingt, aber das soll nicht Thema des 
Threads werden.


Ich formuliere mal kurz und knapp meine Gedankengänge zu der Schaltung:
- An TP1 werde ich eine Eingangsspannung von ca. 200-300V anlegen. Diese 
werde ich von 12V hochspannen, vermutlich mit einem kleinen "verpolten" 
Trafo... hier und jetzt noch unwichtig
- TP2 kommt direkt an einen µC und soll ihm die Kontrolle über laden und 
nichtladen von C1 verschaffen.
- TP3 wird zum Auslösen einer Zündung benutzt (direkte Verbindung zum µC 
wie die andren Anschlüsse auch). Vorher werden natürlich TP2 und TP4 vom 
µC auf low-Pegel gelegt.
- TP4 dient dann der Vernichtung von Nachschwingen im LC-Kreis.
- Schließlich ist da noch TP5. Hier wird über den internen Pullup des µC 
eine Spannung von 5V angelegt. Wenn nun nach dem Auslösen einer Zündung 
kein Zündfunke entstehen, so lädt sich C1 auf annähernd die 
Ursprüngliche Ladeschlussspannung (in umgekehrter Polarität) wieder auf, 
da keine Energie im Zündfunken "verloren" gegangen ist. R5 ist dann so 
eingestellt (und gegen verdrehung gesichert), dass der Tyristor dann und 
nur dann auslöst. T4 leitet dann bis der µC dies anerkannt hat und 
seinen Pullup kurz deaktiviert. (sollte der interne Pullup nicht genug 
Haltestrom für den T4 liefrn, wird ein externer Pullup genommen und der 
Portpin kurz als Ausgang-Low geschalten.)
- TR3 hab ich als Schaltsymbol einfach einen "verdrehten" Trafo 
genommen, das ist natürlich der Zündtrafo, kein Normaler! "Pri" und 
"Sec" sind also zu ignorieren.

So und nun zu meinem Problem. Ich bin noch nicht allzu lange mit der 
praktischen Elektronik am Hantieren. Als Student ist ja mehr Theorie 
angesagt. Und genau aus diesem Grund kenne ich einfach noch nicht so 
viele Bauelemente und würde mich freuen, wenn hier ein kleines 
Sammelsurium von Bauteilnamen entstehen würde, sodass ich mein Schaltung 
auch mal in die Hand nehmen kann, wenn ihr versteht was ich meine.
Ganz besonders mache ich mir sorgen um C1. Da ich den Zündtrafo nicht 
vermessen kann, hab ich keine Ahnung von zu erwartenden Strömen, was es 
mir nicht gerade leicht macht den richtigen zu finden. Was ich so 
gelesen habe werden da üblicherweise Folienkondensatoren verwendet, aber 
da gibts ja auch nicht nur einen.

Wär nett wenn ihr mir ein bisschen Starthilfe leisten könntet.
Danke

lg
Fred

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Hast du dir ziemlich viel auf einmal vorgenommen...  Der erste Teil
ist ja mehr oder weniger eine klassische Thyristorzündung, die kann
so ganz brauchbar funktionieren.  Alternativ hätte ich hier noch
den Schaltplan einer solchen mit einem selbststeuernden Transverter,
d. h. der Kondensator wird mit der Energie geladen, die im Kern des
Primärtransformators gespeichert ist (Sperrwandlerprinzip).  Damit
hängt die erreichte Ladespannung (und damit Funkenenergie) direkt
vom Abschalt-Kollektorstrom des Transistors ab und ist unabhängig
von der Zündfrequenz.

http://www.sax.de/~joerg/hkza-motorrad.jpg

Warum willst du denn das Ausschwingen des Sekundärkreises unter-
drücken?  Solange ein Funke entsteht, ebbt das schnell ab, da der
Funke ja dem Kreis die Energie entzieht.

Die Erkennung, dass es nicht gefunkt hat, würde ich nicht mit
einem Thyristor machen.  Die brauchen ziemlich hohe Gateströme
zum Durchsteuern, andererseits birgt die Unterbringung im
Mittelspannungskreis immer die Gefahr, dass du dem Gate aus
Versehen beim Experimentieren zu viel "aufbrummst".  Das negative
Überschwingen müsstest du doch gut als Strom durch die Diode D2
detektieren können.  Wenn du der also noch einen kleinen Widerstand
in Reihe schaltest, solltest du über dem eine negative Spannung
detektieren können.

Autor: Fred Zweistein (Gast)
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Oh deine Schaltung ist auch interessant, allerdings verstehe ich sie 
nicht ganz. Du lädst den Kondensator über den Trafo, wodurch natürlich 
die Energie im Kondensator von der Energie in der Spule abhängt 
(drehzahl unabhängig bei motoren). Nue die Energie in der Spule ist ja 
wieder Abhängig von der ladezeit. Ausserdem fließt meines Erachtens 
quasi ein Kurzschluss von 12V über Spule und Transistor nach GND. Das 
finde ich nicht sehr schön gelöst, oder übersehe ich was?

In meiner Schaltung würde ich R2 mit ca. 500Ohm so dimensionieren, dass 
bei den angepeilten 200Hz (die ja sowieso konstant ist) der Kondensator 
in etwa "vollständig" geladen ist. Rechnerisch:
Ladezeit T = 1/200Hz = 5ms
Zeitkonstante Tau ~ 0,5ms
=> nach 5*Tau ist der Kondensator zu 99% geladen. Ich lade aber bestimmt 
mehr als 50% der Zeit, das kann ich ja in Software bestimmen. Und genau 
deshalb möchte ich auch Nachschwingen unterdrücken, denn nur dann stimmt 
meine Rechnung. Denke ich.


Deine Argumente um T4 sehe ich ein. Allerdings erscheint mir die 
Strommessung durch D2 auch als recht Kompliziert, da diese Spannung ja 
dann Negativ ist. Zudem weiß ich nicht mit welchen Strömen ich zu 
rechnen habe.
Und ich möchte irgend eine Schaltung die auslöst und erst durch den µC 
nach dessen sicherer Erkennung des Zündaussetzers wieder "scharf 
gemacht" wird.

Danke trotzdem für deinen Beitrag.
Vielleicht finden sich ja noch ein Paar. ;-)

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Fred Zweistein schrieb:

> Nue die Energie in der Spule ist ja
> wieder Abhängig von der ladezeit.

Nein, vom Strom, der durch die Primärspule fließt.  Der wird über
den Spannungsteiler 1,5 kΩ/1,7 kΩ erfasst, sodass immer bei
ungefähr dem gleichen Strom (genauer: dem gleichen Spannungsabfall
über den Transistoren) abgeschaltet wird.  Die Ladezeit ist dabei
abhängig von der anliegenden Spannung (was hier ein gewünschter
Effekt ist: bei geringerer Bordnetzspannung braucht die Spule
länger zum Laden, dadurch sinkt zwar die maximale Frequenz, aber
die Energie ist unabhängig von der Spannung).

> Ausserdem fließt meines Erachtens
> quasi ein Kurzschluss von 12V über Spule und Transistor nach GND. Das
> finde ich nicht sehr schön gelöst, oder übersehe ich was?

Der "Kurzschluss" ist in Wirklichkeit die Induktivität der Primär-
wicklung.  Diese führt zu einem langsam ansteigenden Strom, also
alles andere als ein Kurzschluss. ;-)

Die Schaltung werkelt nach wie vor recht zuverlässig in meiner MZ.
Seit wann, kannst du dem Schaltplan entnehmen ;), damals wurde die
Versionsgeschichte noch auf dem Papier mit aufgezeichnet. :)

> Deine Argumente um T4 sehe ich ein. Allerdings erscheint mir die
> Strommessung durch D2 auch als recht Kompliziert, da diese Spannung ja
> dann Negativ ist. Zudem weiß ich nicht mit welchen Strömen ich zu
> rechnen habe.

Das kannst du doch einfach mit einem Oszilloskop vorher mal ausmessen.
Die negative Spannung kann man in eine positive verschieben, indem
man einen einigermaßen hochohmigen Spannungsteiler nach Vcc macht und
dann den Wert auf einen Eingang des Analogkomparators gibt.  Auf den
anderen gibst du den Ausgang eines R-2R-DACs als Vergleichswert, damit
kannst du die Schaltschwelle in der Software festlegen.

Autor: Fred Zweistein (Gast)
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Ah so hast du das gedacht mit deiner Ladeschaltung. Ja das ist natürlich 
auch geschickt. Was ich mich allerdings frage: Hast du den Trafo selbst 
gewickelt? Wenn ich bedenke, dass da ja ein relativ dicker Kern, und 
dicke Drähte nötig sind um genug Energie zu speichern wird die Auswahl 
an fertigen Trafos schon sehr klein und der Trafo groß...
Puh und Trafos wickeln ist nicht gerade meine Freizeitfreude. Von den 
Sachen (Luftspalt etc.) versteh ich nicht viel.



Aber nochmal kurz zurück zu meiner Triac-"kein-Funke" Schaltung. Ich hab 
hier so einen Triac mit ( laut Datenblatt
http://docs-europe.origin.electrocomponents.com/we... 
)
 max.350µA Triggerstrom. Das sollte doch mit nicht allzugroßen 
Widerständen mäglich sein.
Gedanken bereitet mir allerdings die Kombination aus "Fwd. Peak Gate 
Power = 0,1W" und "Fwd. Peak Gate Current = 1A" was sich bei mir 
irgendwie widerspricht. Da müsste die Gatespannung ja bei 0,1V @ 1A 
bleiben...

Autor: Fred Zweistein (Gast)
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Hmm. Also bei meinen Austüftelungen komme ich doch immer mehr in deine 
Strommess-Richtung. Nur frage ich mich allerdings, ob ein Komparator den 
ja nur ziemlich kurz fließenden Strom überhaupt noch bis zum Ausgang 
bring und wenn ja welcher.
Ich hätte jetzt einen TL072 als Komparator verwendet. Dieser würde im 
"normalfall" in der Sättigung. Da frag ich mich ob das klappen würde.
Ideen?

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