Eigenbau CDI-Zündung mit IGBT

R. T. schrieb:
> Was meint Ihr dazu?

Frag lieber nicht.

R5, R17 und R21 sind überflüssig, finde selbst raus warum. Weiterhin 
willst du die IGBT mit lächerlichen ca. 3V einschalten, naja. Und das 
Ausschalten zieht sich dann solange hin, bis der nächste Impuls kommt, 
d.h. die gehen gar nicht aus.

Wie schauts mit Diodenstrecken aus, die dir noch einen Spannungsabfall 
erzeugen?

>Bleibt noch die Frage, warum nicht eine gleichgerichtete Spannung für
>alle 3 Gates ausreicht.

Dann guck mal, wo der Anschluß A hinter D2 und D5 hinführt....

R. T. schrieb:
> Wie kommst Du auf 3V? 4V~ Eingang -> Graetz = 5,6V. Kommen also ~5V am
> Gate an!?

Du hast ja tolle Dioden, so ganz ohne Flussspannung.


> Der
> SGP 07N120: IGBT TO-220 1200V 16,5A 125 W
> ist mit Uge(th) = 3 V angegeben...

Ja, da fängt er gerade an ein kleines bischen zu leiten.

Schau mal auf Seite 5 des Datenblatts.


Aber IGBTs sind da eh nicht sinnvoll, nimm Thyristoren, ganz ohne 
Graetzbrücke und Optokoppler.

R. T. schrieb:
> Wie kommst Du auf 3V? 4V~ Eingang -> Graetz = 5,6V. Kommen also ~5V am
> Gate an!?

Von den 5,6V darfst du 2Uf abziehen, macht 4,2V und dann nochmal die Ube 
vom Optokoppler-Transistor, macht dann 3,5V am Emitter.

Die Ausschaltzeitkonstante ist Cin*(R3+R14), Wobei Cin die wirksame 
Eingangskapazität ist und nicht irgendein Wert im DB.

RT fragte:
>Collector-emitter saturation voltage: VGE = 15V, IC=8A - Typ. 3.1V max.
>3.6V

Das ist die Sättigungsspannung, die zwischen Kollektor und Emitter 
abfällt,
nicht die Spannung zuwischen Gate und Emitter, um ihn "voll aufzumachen"

Bau das Ding lieber so auf, wie das Original war. Also mit Thyristoren 
statt IGBTs. Das hat 40 Jahre lang so funktioniert und wird es auch 
weiterhin tun.

Ich hatte mal eine CDI aus einem 70PS Dreizylinder-Zweitakter Fabrikat 
Evinrude repariert. Da war nur der Ladekondensator (also das, was ein 
Deinem Schaltplan C1/C3/C5 ist) defekt. Ich glaube, mich an 1µF / 450V 
erinnern zu können. War aber nur ein C, nicht drei. Die 
Zündladespule (bei Dir L2) hat genug Dampf, den wieder aufzuladen, bis 
der nächste Zylinder an der Reihe ist. Der Rest (Thyristoren) war in 
Ordnung. Das "Entgießen" der Schaltung vor der Reparatur war aber 
einigermaßen mühselig. Im Backofen auf 150° erhitzen und die dann 
weichgewordene Vergußmasse mit dem Schraubenzier rauspulen.

Viel Erfolg! Die Zündungen als Ersatzteile sind wirklich grässlich 
teuer...

R. T. schrieb:
> Ich hoffe, ich habe an alle Bedenken von Euch gedacht!?

Bau mindestens zwei von deinen Schaltungen, und hab die auch immer an 
Bord. Das wäre mit Thyristoren nicht nötig.

Die Geberspulen erzeugen "Drehstrom" im weitseten Sinne. Da muss man 
nicht mit zwölf Dioden ran und das dann "irgentwie" parallel schalten...
DAS lässt sich komfortabler gleichrichten, so wie in jeder 
Lichtmaschine.
Das fällt mir dazu ein.
Man kann auch einfach die Wechselspannung, die ja da raus kommt (kommt 
doch, oder?) mittels einer einfachen Dioden-Kondensator Kaskade etwas 
hochsetzen. Dafür braucht man keinen Step-up Boost extra kaufen. aber 
bequem ist's. Gibt es ja fertig.

Du musst zusehen, das Du so wenig Bauteile, wie möglich verwendest. Das 
muss robust sein.

Hallo,

die CDI-Zündungen sind einfacher aufgebaut wie man denkt. IGBTs sind da 
eher Kontraproduktiv, der Thyristor ist da das Mittel der Wahl. IGBTs 
werden eher für Autozündungen verwendet (Bosch hat da ganz nette Sachen 
die sogar den Strom selbsttätig begrenzen wenn die Dwellzeit zu lange 
ist) bei denen die Zündspule noch einen dicken Eisenkern hat. Diese 
Zündspulen funktionieren komplett anderst im gegensatz zu einer CDI. Bei 
den "dicken" Zündspulen wird über die Primärwicklung ein Magnetfeld im 
Kern aufgebaut, gezündet wird wie früher bei der Kontaktzündung in dem 
der Primärstrom schnell unterbrochen wird. Da sind IGBTs gut dafür, da 
hoher Strom und hohe Induktionsspannung auftreten. Weiterhin kann man ja 
einen Thyristor nicht so ohne weiteres ausschalten wenn sein Haltestrom 
nicht unterschritten wird...

Die "Zündspule" in einer CDI ist eher ein Zündübertrager, es findet 
keine magnetische Energiespeicherung im Spulenkern statt. Die benötigte 
Zündenergie wartet im Kondensator bis der Thyristor sie raus lässt....

Im Anhang mal ein Bild einer einfachen CDI, wie sie zu Tausenden in Zwei 
oder Viertaktmotoren in Motorrollern oder sonstigen Kleinverbrennern 
verwendet wird. Die Hochvoltladeanker haben genug Dampf um den 
Kondensator schnell genug wieder nachzuladen bevor der nächste Topf dran 
ist. Drehzahltechnisch fliegt dir eher der Motor auseinander als das die 
CDI nicht mehr schneller Zünden kann. (Genug Zündspannung vom 
Hochvoltladeanker vorausgesetzt...)

Eine gute Seite ist www.transmic.net Da gibts auch DC-CDIs mit 
Schaltplänen. Davon hab ich auch schon einiges abgewandelt und 
nachgebaut. Meine alte Vespa fährt z.B. mit dem Piaggio nachbau im 
Anhang seit 2 Jahren wunderbar (und ich jeden Tag zur Arbeit damit)

www.motelek.net ist auch sehr gut, da gibts sehr viel Hintergrundwissen 
zu der CDI Technik. Da hab ich auch das Bild im Anhang her.

Ein gut gemeinter Tip noch: Wenn du die selbstgebaute Zündung 
ausprobieren willst, mach das erst mal mit einem Impulsgenerator und 
einer anderen Hochspannungsquelle als "trockenübung". Sollte ein 
Zylinder zu spät feuern gibts ausser einem Knall im Auspuff nichts 
weiter schlimmes. Wird aber sehr viel zu früh gezündet bekommt der 
Kolben mächtig was aufs Dach und die Mechanik des Motors wird sehr stark 
belastet. Wenns dumm läuft bekommt nen Pleuel lange Augen oder die 
Kurbelwelle einen Hau weg, dann wirds sehr teuer und aufwendig... 
(eigene leidvolle Erfahrung mit einem Zweitakter an dem der Zündgeber 
durch Vibrationen verrutscht ist.)

Grüße
Rolle :-)

> Ich lese aber öfter, dass die CDI getauscht wurde...
> Warum musstest Du dann eine CDI Reparieren?

Weil sie kaputtgegangen ist ;-) Die Bootswerft tauscht nur, dem 
Bootsbesitzer war der Ersatzteilpreis etwas hoch, folglich habe ich mal 
danach geschaut.

> Denke mal, dass der Schwachpunkt der von Dir genannte Kondensator ist.

Das war ein selbstheilender MP-Typ, aber irgendwann nach unzähligen 
Durchschlägen hatte der sich mal die meiste Kapazität "weggeheilt" .

> Hin und wieder auch die "kleinen" ELKOs, die gerne mal austrocknen.

Wie gesagt, der Rest war OK.

> Das wäre ein Versuch wert! Danke für den Tip mit den 150°C!

Das geht aber nur bei der alten Baureihe der CDI mit Alugehäuse. Die 
neuen stecken in einem "Plastikbecher", der vermutlich bei der 
Temperatur, bei der das Gießharz weich wird, ebenfalls die Form 
verliert.

> Zitat: "Die Zündungen als Ersatzteile sind wirklich grässlich teuer..."
> Wie war!

Wie eigentlich alles, was für Boot oder Flugzeug ist. Vermutlich weil 
Stückzahlen klein, Zulassungsaufwand hoch und Kundschaft üblicherweise 
zahlungskräftig ;-)

Die Brückengleichrichter in Deiner Schaltung sind übrigens grober 
Quatsch. Die Geberspulen sind nur für das Timing der Zündung gedacht, 
ich vermute, da lässt sich nicht nennenswert Leistung entnehmen. Wenn Du 
schon unbedingt eine Hilfsspannung brauchst (die originale 
Thyristorschaltung kam ohne aus!), dann leite sie doch mit einem 
Buck-Converter aus dem Zündladekreis ab.

Im übrigen würde ich schon deswegen möglichst nahe an der 
Originalschaltung bleiben, weil die nämlich erprobt ist. Auf hoher See 
(oder schon auf einem größeren See) mit einem einmotorigen Boot ist ein 
Zündungsausfall nämlich irgendwo zwischen "großer Mist" und "echter 
Seenot"! Nicht umsonst haben diese Knatterpötte (wie übrigens auch 
Flugzeuge) keine batterieabhängige Spulenzündung wie ein Auto / 
Motorrad, sondern Magnetzündung. Wenn er mal läuft, läuft er...

Und noch was, wenn Du den Motor schon auseinander hast: Bau die Vergaser 
ab und schaue Dir die Flatterventile genau an. Die dürfen keinerlei 
Risse haben und alle Schrauben müssen fest sein, sonst saugt der Motor 
nämlich irgendwann Metallteile an und verwandelt sich in teuren Schrott.

Seefahrt schrieb:
> Die Brückengleichrichter in Deiner Schaltung sind übrigens grober
> Quatsch. Die Geberspulen sind nur für das Timing der Zündung gedacht,
> ich vermute, da lässt sich nicht nennenswert Leistung entnehmen. Wenn Du
> schon unbedingt eine Hilfsspannung brauchst (die originale
> Thyristorschaltung kam ohne aus!), dann leite sie doch mit einem
> Buck-Converter aus dem Zündladekreis ab.

Die Befürchtung habe ich auch :-( Kommt auf einen Versuch an.
50mA DC/DC Konverter und 10-15mA Optokoppler ~ 65mA
Ob die das her geben? Ich weiß es nicht! Testen!

Zündungsausfall:
Ärgerlich ja, aber nicht sooo tragisch, da ich mit dem Boot eher um die 
Ecke fahre und ankere. Das geknatter auf Dauer geht einem auf die 
Nerven.
Notfalls tut´s auch ein Paddel für den Rückweg.

Seefahrt schrieb:
> Bau die Vergaser ab und schaue Dir die Flatterventile genau an
Was/wo sind die Flatterventile am Mercury Doppelvergaser?
Danke für den Hinweis, da mal nachzusehen!

Seefahrt schrieb:
> Weil sie kaputtgegangen ist ;-) Die Bootswerft tauscht nur, dem
> Bootsbesitzer war der Ersatzteilpreis etwas hoch, folglich habe ich mal
> danach geschaut.
Klar! War nur ein Widerspruch in sich (halten ewig -> habe ich 
repariert)

Seefahrt schrieb:
> Das geht aber nur bei der alten Baureihe der CDI mit Alugehäuse. Die
> neuen stecken in einem "Plastikbecher", der vermutlich bei der
> Temperatur, bei der das Gießharz weich wird, ebenfalls die Form
> verliert.
Anbei ein Bild meiner CDI. Was passiert mit den Schrauben in der Mitte 
beim "pulen"?

Axel R. schrieb:
> Die Geberspulen erzeugen "Drehstrom" im weitseten Sinne. Da muss man
> nicht mit zwölf Dioden ran und das dann "irgentwie" parallel schalten...
> DAS lässt sich komfortabler gleichrichten, so wie in jeder
> Lichtmaschine.
Recht hast Du aber wie? Ich brauche ja noch die Impulse für den 
Zündzeitpunkt. Die 12 Dioden sind ja nur 3 x 4pol. DIL Gehäuse...

Axel R. schrieb:
> Man kann auch einfach die Wechselspannung, die ja da raus kommt (kommt
> doch, oder?) mittels einer einfachen Dioden-Kondensator Kaskade etwas
> hochsetzen. Dafür braucht man keinen Step-up Boost extra kaufen. aber
> bequem ist's. Gibt es ja fertig.
...und spart Bauteile ;-) Verbrät aber Strom :-(

Axel R. schrieb:
> Du musst zusehen, das Du so wenig Bauteile, wie möglich verwendest. Das
> muss robust sein.
Und dann soll ich Kaskaden bauen?

Rolle schrieb:
> die CDI-Zündungen sind einfacher aufgebaut wie man denkt. IGBTs sind da
> eher Kontraproduktiv, der Thyristor ist da das Mittel der Wahl. IGBTs
> werden eher für Autozündungen verwendet (Bosch hat da ganz nette Sachen
> die sogar den Strom selbsttätig begrenzen wenn die Dwellzeit zu lange
> ist) bei denen die Zündspule noch einen dicken Eisenkern hat. Diese
> Zündspulen funktionieren komplett anderst im gegensatz zu einer CDI. Bei
> den "dicken" Zündspulen wird über die Primärwicklung ein Magnetfeld im
> Kern aufgebaut, gezündet wird wie früher bei der Kontaktzündung in dem
> der Primärstrom schnell unterbrochen wird. Da sind IGBTs gut dafür, da
> hoher Strom und hohe Induktionsspannung auftreten. Weiterhin kann man ja
> einen Thyristor nicht so ohne weiteres ausschalten wenn sein Haltestrom
> nicht unterschritten wird...

Irgendwie hab ich´s noch nicht geschnallt:
Wo ist der Vorteil von Thyristoren gegenüber den IGBT´s?
Beide haben hohe Spannung und Strom. Der Vue von 2V spielt doch bei der 
CDI keine Rolle!? Ob ich 400V oder 398V habe macht hier keinen 
Unterschied!?
Was spricht gegen den IGBT? (außer die vergleichsweise hohe 
Gate-Spannung des IGBT von 9V zu 2V beim Thyristor und der Gate-Strom 
IGBT=?mA Thyristor<10mA)
Thyristoren werden z.B. TIC106D verbaut (5A/400V). Den IGBT, den ich 
verwenden will ist der SGP 07N120 (16,5A/1200V) für 1,80€.
Innere Schutzschaltungen des IGBT hat doch auch Vorteile!?
Wiki meint dazu:
"Ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (englisch 
insulated-gate bipolar transistor, kurz IGBT) ist ein 
Halbleiterbauelement, das in der Leistungselektronik verwendet wird, da 
es Vorteile des Bipolartransistors (gutes Durchlassverhalten, hohe 
Sperrspannung, Robustheit) und Vorteile eines Feldeffekttransistors 
(nahezu leistungslose Ansteuerung) vereinigt. Vorteilhaft ist auch eine 
gewisse Robustheit gegenüber Kurzschlüssen, da der IGBT den Laststrom 
begrenzt."
Was soll/kann also passieren?

R.T. schrieb:
> Irgendwie hab ich´s noch nicht geschnallt:

Haben wir bemerkt.


> Wo ist der Vorteil von Thyristoren gegenüber den IGBT´s?

Deine Wickelgüter sind auf Thyristoren ausgelegt.


> Beide haben hohe Spannung und Strom.

Aber nicht gleichzeitig, man SOA.


> Der Vue von 2V spielt doch bei der
> CDI keine Rolle!? Ob ich 400V oder 398V habe macht hier keinen
> Unterschied!?

Zweifellos.


> Was spricht gegen den IGBT?

Die kompliziertere Gateansteuerung. Wenn die Spannung am Gate nicht 
ausreichend schnell steigt, dann bist du ratzfatz ausserhalb der SOA, 
und der IGBT im Halbleiterhimmel.


> Thyristoren werden z.B. TIC106D verbaut (5A/400V). Den IGBT, den ich
> verwenden will ist der SGP 07N120 (16,5A/1200V) für 1,80€.
> Innere Schutzschaltungen des IGBT hat doch auch Vorteile!?

Der Thyristor braucht die hier erst gar nicht.

R.T. schrieb:
> Was/wo sind die Flatterventile am Mercury Doppelvergaser?
> Danke für den Hinweis, da mal nachzusehen!

Die drei Vergaser abschrauben, und dann den Ansaugflansch (ist ein 
gemeinsamer mit drei Kanälen) vom Kurbelgehäuse abschrauben. Dann siehst 
Du schon die Membranventile, am Ansaugflansch in Richtung zur 
Kurbelwelle zeigend. Einen Dichtsatz parat zu haben, schadet hierbei 
bestimmt nicht.

R.T. schrieb:
> Anbei ein Bild meiner CDI. Was passiert mit den Schrauben in der Mitte
> beim "pulen"?

Die sitzen in einem "Klemmbrett", das unten Stifte hat, die in die 
Platine eingelötet sind. Geht also im Ganzen mit raus.

R. T. schrieb:
> Der eine für niedrige Drehzahl, bis 1500Umdr und der andere bis
> Spitzendrehzahl. Wenn die Wicklung für die niedrige Drehzahl eine Macke
> hat, läuft er entweder gar nicht, oder z.B. erst ab einer gewissen
> Drehzahl."

In Deiner Schaltung sehe ich aber nur eine Ladespule. Besagter Evinrude 
hatte auch nur eine aber Mercury kann hier natürlich anders konstruiert 
sein. (Evinrude und Johnson sind praktisch identisch, Mercury geht in 
Details andere Wege.)

Komisch, daß noch keiner darüber abgelästert hat...

- du darfst nicht an Motoren rumbasteln
- deine Versicherung wird dich verfluchen
- wenn der Motor plötzlich beim Überholen abstirbt
- wenn in Deiner Schaltung ein Fehler auftritt und du dummerweise gerade 
auf der Straße bist (ich frag mich immer, wenn früher (tm) die Kontakte 
an der Zündung kaputtgingen, ist dann das Auto explodiert???)
- wenn Du mir mit Deinem maipulierten Boot auf der Straße 
entgegenkommst...

Aber an all die Bedenker...

Schon dran gedacht, daß auch auf Wasserstraßen Vorschriften gellten??? 
Aber nööö ist ja Wasser und kein Teer. Darum darf ja dann hier fröhlich 
gebastelt werden. Nur, wenn hier jemand sagt, er fährt mit seinem 
getunten Motorrad nur im Hühnerstall rum, dann glaubt ihm keiner..

StVO schrieb:
> Komisch, daß noch keiner darüber abgelästert hat...
>
> - du darfst nicht an Motoren rumbasteln
> - deine Versicherung wird dich verfluchen
> - wenn der Motor plötzlich beim Überholen abstirbt
> - wenn in Deiner Schaltung ein Fehler auftritt und du dummerweise gerade
> auf der Straße bist (ich frag mich immer, wenn früher (tm) die Kontakte
> an der Zündung kaputtgingen, ist dann das Auto explodiert???)
> - wenn Du mir mit Deinem maipulierten Boot auf der Straße
> entgegenkommst...

Der Reichsbedenkenträger hat gesprochen...

Wie bereits geschrieben: Das vordringlichste Risiko sehe ich in einem 
durch Maschinenausfall fernab vom rettenden Ufer manövrierunfähig 
gewordenen Schiff.

>
> Aber an all die Bedenker...
>
> Schon dran gedacht, daß auch auf Wasserstraßen Vorschriften gellten???
> Aber nööö ist ja Wasser und kein Teer. Darum darf ja dann hier fröhlich
> gebastelt werden. Nur, wenn hier jemand sagt, er fährt mit seinem
> getunten Motorrad nur im Hühnerstall rum, dann glaubt ihm keiner..

Im Übrigen ist die Seefahrt (Binnen-, Küsten- und Hochsee-) in dieser 
Hinsicht ein erstaunlich vorschriften- und kontrollarmes Feld. Klar gibt 
es ein paar Ausrüstungs- und Bauvorschriften, aber weder TÜV noch AU und 
die Versicherungen stellen sich eigentlich nur bei grob unseemännischem 
Handeln des Kapitäns quer. Kein Vergleich mit dem Straßenverkehr! Aber 
auf dem Wasser sorgt Darwin schon dafür, daß die Pötte einigermaßen 
seetüchtig sind und bleiben. Auf hoher See ist man bekanntlich in Gottes 
Hand...

StVO schrub:
>- wenn Du mir mit Deinem maipulierten Boot auf der Straße
>entgegenkommst...

..dann wirst Du das Verkehrsschild "Fähre" übersehen haben und in der 
Elbe
stehen!
;-)

Ob Unstrut, Oder oder Elbe
-der Schaden wäre dann derselbe!

MfG Paul