Hallo zusammen,
ich versuche gerade einen Schaltplan des Selbstbau-Motorsteuergerätes zu
verstehen. Der Schaltplan befindet sich hier:
http://www.bgsoflex.com/v22/megasquirt_ShemV2.2.pdf
Auf Blatt 3 mit dem Titel "Megasquirt Output" ziemlich in der Mitte des
Planes sieht man den Endstufenteil, der die Einspitzdüsen ansteuert.
Hinter dem Mosfettreiber MC34151P hängen zwei Mosfets IRFIZ34N, die
direkt die Einspritzdüsen bedienen.
Nun weiß ich, dass die Spulen der Einspritzdüsen beim Abschalten der
Mosfets eine hohe Induktionsspannung erzeugen. Habe die bei meinem Auto
mit einem Oszi angeschaut und es war geschätzt etwa 60-70V.
Außer dem Mosfettreiber und den Mosfets gibt es in der
Einspritzdüsenschaltung noch eine 'Unterschaltung' bestehend aus TIP42,
einer Zenerdiode und einem Widerstand. Ich vermute mal, die hat was mit
den Induktionspannungen zu tun. Kann mir jemand erklären, wie diese
'Unterschaltung' funktioniert?
Danke und viele Grüße
Karli
Z-Diode schrieb:> Die Z-Diode mit dem Transistor und dem Widerstand bilden eine Z-Diode> mit großer Leistung (abhängig vom Transistor)
wobei die "Zener-Spannung" mit ca 38V relativ niedrig liegt.
Wodurch die Abschaltung der Injektoren (Schnell-Löschung) entspechend
langsamer erfolgt als bei 70V.
Gruß Anja
Hallo Karli,
Beantwortet zwar deine Frage nicht, aber ich hatte MegaSquirt in
Verwendung, das läuft sehr gut. In unserem Falle lief (bzw. läuft noch
immer) MegaSquirt auf einem uralten Briggs+Stratton Rasenmähermotor und
macht dort nicht nur die Einspritzung sondern auch die Zündung. Das
ganze war ein HTL-Projekt und ist zu einem Motorprüfstand geworden
(inklusive Netzrückspeisung).
MfG,
Philipp
Danke für Eure durchweg sehr guten Antworten.
@Z-Diode
Damit ist geklärt, welchen Zweck der TIP42 hat.
@Anja
Kann man daraus ableiten, dass je höher die Zenerspannung ist, umso
schneller schließen die Einspritzventile? Ich muss leider zugeben, dass
ich bisher nur eine ganz dunkle Ahnung habe, was die ganze Schaltung aus
Diode, Widerstand und Z-Diode überhaupt soll.
Lasst mich mal laut denken und korrigiert mich, wenn ich etwas falsches
schreibe:
Beim sperren des Mosfets hört der Stromfluss schlagartig auf. Damit
bricht das Magnetfeld in der Spule im Injektor schlagartig zusammen und
erzeugt eine Induktionsspannung, die mehr oder weniger zufällig so hoch
ist, dass die Stromstärke trotz des gesperrten Mosfets trotzdem weiter
fließt. Die Hochspannung, die jetzt erzeugt wird, müsste also umso höher
sein, je höher der Widerstand des sperrenden Mosfets ist. Könnten
theoretisch also viele Tausend Volt sein. Das würde aber den Mosfet
zerstören und auch Funkstörungen verursachen. Man könnte die
Spannungsspitze kappen, indem man eine Z-Diode parallel zur
Injektorspule schaltet. Überschreitet die Induktionsspannung die
Zenerspannung, so fließt der Strom über die Z-Diode ab. Damit muss die
Spule nicht mehr so eine hohe Induktionsspannung erzeugen, um die
Stromstärke beim Sperren des Mosfets aufrecht zu erhalten.
Die Stromstärke, die über die Z-Diode abfließen würde, wäre also im
schlimmsten Fall so hoch, wie die Stromstärke, die man kurz vor dem
Sperren des Mosfets hatte, was wohl einige wenige Ampere sein dürften.
Das scheint aber zu viel zu sein für die meisten Z-Dioden. Also baut man
so einer Transistorschaltung wie die in obigem Schaltplan.
Frage:
Könnte man nicht einfach noch einen Widerstand in Reihe mit der Z-Diode
schalten und dafür eine Z-Diode mit niedrigerer Spannung nehmen?
@Philipp
Interessante Erfahrung, die du da gemacht hast. Ich überlege mir auch,
eine Megasquirt testweise in mein Experimentierauto zu bauen. Aber die
ganzen Versionen, Layoutversionen und Softwareversionen zu durchschauen
ist fast schwieriger, als eine Schaltung von Grund auf selbst zu
entwerfen. Wenn man im Megasquirt-Forum fragen stellt, wird man oft auf
FAQs, Manuals und Suchfunktion verwiesen. Aber derzeit habe ich noch zu
wenig Überblick, um die Puzzlestücke weiter zusammenzusetzen.
>Beim sperren des Mosfets hört der Stromfluss schlagartig auf. Damit>bricht das Magnetfeld in der Spule im Injektor schlagartig zusammen und>erzeugt eine Induktionsspannung, die mehr oder weniger zufällig so hoch>ist, dass die Stromstärke trotz des gesperrten Mosfets trotzdem weiter>fließt.
Die induzierte Spannung ist U = L*dI/dt. Sie steigt theoretisch so weit,
bis irgendwo ein Durchbruch stattfindet, notfalls ein Funke in der Luft.
Dadurch kommt es zu einer mehr oder weniger definierten Begrenzung des
Spannungsanstiegs.
>Die Hochspannung, die jetzt erzeugt wird, müsste also umso höher>sein, je höher der Widerstand des sperrenden Mosfets ist.
Nein. Siehe oben.
Die Spule versucht den Strom, der vorher durch sie floß, aufrecht zu
erhalten. Je höher die induzierte Spannung wird, um so mehr Leistung
verrichtet die Spule beim Abbau ihres Magnetfeldes. Und da die im
Magnetfeld gespeicherte Energie endlich war, ist das Magnetfeld umso
schneller abgebaut, je höher die induzierte Spannung dabei ist.
Also ist es sinnvoll, mit einer Z-Diode möglichst hoher Spannung zu
snubbern, wenn das Magnetfeld schnell abgebaut werden soll.
@Z-Diode
Ich war zuerst überrascht, als ich dein Posting gelesen habe, aber jetzt
habe ich eine dunkle Ahnung, das man die 0,7V, die am Transistor
abfallen auch irgendwie nutzen kann. Nur muss man durch die
Drum-Herumbeschaltung irgendwie auch höhere Spannungen hinbekommen, weil
0,7V meistens sicherlich zu wenig ist. Muss ich mir mal in Ruhe
angooglen.
@Elena
Wenn ich mir deine sehr gute Erklärung durchlese, scheint es mir so,
dass ich mit meiner Theorie gar nicht soooo falsch lag. Nur war es mir
bisher nicht so klar.
Was ich mich nun frage (kleiner Themawechsel):
Zündspulen haben eine Primär und eine Sekundärspule, die zusammen wie
eine Art Trafo wirken. In der Primärspule werden durch Abschalten des
Spulenstromes um die 400V erzeugt. Aus welchem Grund kann man nicht
gleich in der Primärspule die gewünschten 20-30KV erzeugen? Man muss
doch nur den Widerstand des schaltenden Transistors groß genug machen,
so dass die Primärspule dazu gezwungen wird, die 20-25KV zu erzeugen.
Oder gibt es keine Transistoren, die so hohe Spannungen aushalten?
Karli schrieb:> Kann man daraus ableiten, dass je höher die Zenerspannung ist, umso> schneller schließen die Einspritzventile?
Ja. Dadurch wird im Prinzip der Ausschaltzeitpunkt (und damit die
Gemischbildung) exakter.
Karli schrieb:> Oder gibt es keine Transistoren, die so hohe Spannungen aushalten?
Es gibt auch keine bezahlbaren Spulen die so eine hohe Güte haben. Ohne
große Anstrengungen erreicht man nur so ca die 20-fache Bordnetzspannung
im Primärkreis.
Gruß Anja
