Prinzip Transistorzündung / Weidezaungerät / Impulsbetrieb/ Mosfetauswahl

[Tocotronix S. (tocotronix)]

Hallo,
also mich wurmt seid langen folgende Frage.

Ich hab mir letztens eine kontaktlose Elektronikzündung für mein 
Motorrad (MZ) nach den Anleitungen im Anhang.
Funktioniert wunderbar.
Mich wurmt nur die elementare Frage wie entstehen am letzten Transistor 
bis zu 400V Spannungsspitzen die letztendlich die Zündspule laden und 
zusammenbrechen lassen für den Zündfunken. Der Transistor ist doch nur 
ein Schalter der sehr viel Strom schaltet. Wo kommen denn die 
Nadelimpulse her die auf die Zündspule wirken?

Schaltplan ist im Anhang.
Entnommen wurde das ganze von:
http://veteran.forum.hu/attachments/mz-motorok-szerelese-53/18717d1378656032-etz-megszakitos-gyujtas-csereje-elektronikusra-zuendung-1.1.pdf

Das gleiche was mich interessiert warum erzeugt ein Mosfet oder 
Leistungstransistor mit einem Printtrafo von 12 auf 220V einige kV?

Ich dachte immer er schaltet hohe Ströme. Aber woher kommen dann Primär 
die hohen Spitzenströme?

Als Beispiel hab ich folgende Schaltung für ein Weidezaungerät mal 
umgesetzt. Die Schaltung an sich ist im Anhang. (Astabile Kippstufe für 
Frequenz und Monostabilekippstufe für Impulsdauer). Ich hab lediglich 
Freilaufdiode und noch eine Gegentaktendstufe (BD139/140) für späteren 
Hochfrequenzbetrieb eingebaut und noch einige Änderung (LM7812TV für 
universellen Stromanschluss).

Bei den Mosfets die einsetze bin ich mir nicht sicher.

Für den Betrieb als Weidezaungerät würde ich einen
IRFZ 44N mit:
Elektrische Werte
        UDS
        55 V
        Ic25
        41 A
        RDS(on)
        0,0175 Ohm

Zurzeit hab ich nur einen IRFP460 mit
Elektrische Werte

    UDS
    500 V
    Ic25
    20 A
    RDS(on)
    0,27 Ohm

der IRFP hat ja ansich auch mehr Leistung (W) aber der IRFZ44N kann mehr 
Strom schalten.

Welcher Mosfet erzeugt denn jetzt mehr Leistung? Oder erzeugt einer 
höhere Spannungsimpulse als der andere?

Was spricht dagegen einen solchen Mosfet zu verwenden:
IRFP 4368
Elektrische Werte
    UDS
    75 V
    UGS(th)
    2 V
    Ic25
    195 A

Verwendet wird eine Autobatterie... Es soll aber auch mit 24V gehen.

Jetzt sagen wir mal die Batterie hat viel Power (200Ah)

Ein Impuls von Hz kann im nachhinein mit einer Impulsdauer zwischen 10ms 
und einer Sekunde getriggert werden (je nach Potis und Widerständen 
dann)


Ist ein längerer Impuls Energiereicher und hat mehr "Joule". Angenommen 
sie wäre bei 1 Sekunde Impulsdauer nicht gesätigt. Wäre der Impuls 
stärker als mit 10ns? Denn die Zündspule bekommt einen Spannungsimpuls 
(?) und dann fließt wieder Betriebsspannung oder wie muss ich das sehen?

Was ist denn nun ausschlaggebend das so ein Impuls entsteht?

Könnte man anhand des Schaltplans die Energie des Hochspannungsimpulses 
in Joule berechnen? Ich kenn ja nur die normalen Weidezaungeräte aber 
ist ein Bau dieses Gerätes was ich dann auf Platine bringen will stärker 
oder schwächer als kommerziell erhätliche (11 Joule)

Viele Fragen, vielleicht kann mir einer helfen.

Viele Grüße

[Ralf-Peter G. (ralfpeter)]

Hallo Stefan,

woher hast Du den ersten Schaltplan (Weidezaun)???
Zu Deiner Frage - die hohe Spannung entsteht erst sekundärseitig. 
Trivial erklärt - die Spulen transformieren die (Wechsel)-Spannung von 
6V bzw. 12V primärseitig in ihrem Wicklungsverhältnis auf die in diesem 
Fall höhere Spannung sekündärseitig (Spannung an der Zündkerze). In 
Deinem Fall werden aus der Gleichspannung durch Impulsformer 
Nadelimpulse erzeugt.

mfg

Ralf-Peter

[BerndB (Gast)]

Hallo Stefan,

die 400V an dem Mosfet entstehen durch die Rücktransformation der 
Hochspannung auf der Sekundärseite der Zündspule. Du muß die 400V 
zulassen sonst hast Du keinen Zündfunken.

Gruß Bernd

[Tocotronix S. (tocotronix)]

Der Schaltplan stammt von
http://www.stegoweb.net/files/electricfence.pdf

Zündspule mit (unterbrecher) dachte ich immer funktioniert so:

Zündspule und deren Primärspule werden "magnetisch aufgeladen" solange 
der Unterbrecher (Signalgeber) geschlossen bzw. leitet.
Wenn der Unterbrecher öffnet wird der Strom der vorher durch die 
Primärspule nach Masse abfloss von einen Kondensator aufgenommen. Dann 
läd sich dieser Kondensator mit dem Strom aus der Primärspule auf (bis 
200V), dabei steigt die Spannung die dann die Zündspule transformiert 
200*75 = 15kV.
Ist das so richtig?


Aber wie entstehen dann Nadelimpulse bei einer Transistorzündung und bei 
der Ansteuerung von Mosfets die mit Rechtecksignal getriggert werden?

Die Signale sind doch an /aus /an /aus. 0V 12V 0V 12V ????

Wie ist das dann bei einen Printtrafo oder Zeilentrafo? Wie soll was 
rücktransformiert werden, wenn es noch gar nicht entstanden ist?

Angenommen übersetzungsverhältnis ist 1 zu 200. Bei 12 V entstehen aber 
dann nur 240 V. Das heißt es muss ja vorher eine höhere Spannung 
angeliegen haben.


Wie entstehen diese Nadelimpulse rein technisch? Wenn die Transistoren 
nur 12V schalten würden, könnte doch keine Hochspannung erzeugt werden.


Jetzt ist meine Frage, welcher Mosfet vergleich IRFZ 44N mit:
Elektrische Werte
        UDS
        55 V
        Ic25
        41 A
        RDS(on)
        0,0175 Ohm

IRFp460
Elektrische Werte

    UDS
    500 V
    Ic25
    20 A
    RDS(on)
    0,27 Ohm

erzeugt die höheren Nadelimpulse?

Der erste kann mehr Strom schalten. Wäre er zu groß für ein 
Weidezaungerät?


vielen Dank für Antworten bisher :)

[Schimanski (Gast)]

Der kleine Kondensator parallel zum Unterbrecherkontakt bedämpft die 
Schwingung und nimmt einen kleinen Teil der Energie auf. Sonst ist der 
Kontaktabbrand zu hoch. Er dient lediglich zur Funkenlöschung.
Die hohe Spannung ensteht durch die Induktivität und der raschen 
Stromänderung. Die gespeicherte Energie ist irgentwads mit 1/2I Quadrat 
x L oder so...
Wichtig ist: schnelle Stromänderung, also sehr schnell abschalten!

[Falk B. (falk)]

@ Schimanski (Gast)

>Wichtig ist: schnelle Stromänderung, also sehr schnell abschalten!

richtig. Und genau das machen beide Schaltung eher NICHT!

Das hier ist nur mittelmäßig, Die Basis wird von 1K gegen GND gezogen. 
Besser als nix, aber trotzdem Unsinn, der NE555 kann das allein ohne den 
2N2222 besser.

http://www.mikrocontroller.net/attachment/229063/electric_fence_perez.png

Das hier ist wirklich schlimm, da gibt es keinerlei aktive Abschaltung 
des Transistors! Und es funktoniert dennoch? Wahrscheinlich nur auf 
grund eines parasitären Effekts (passive Abschaltung des Basistroms, 
damit langsames Abschalten von T6, aber wahrscheinlich ist die Energie 
in der Zündspule so groß, dass es auf ein paar µs Schaltzeit nicht 
ankommt). Aber hier ist zumindest die Anschaltung der Zündspule besser, 
der gemeinsame Anschluss liegt auf +6V, damit kann der HV-Funke 
problemlos über C5 laufen und nicht wie in der 1. Schaltung über die 
Diode antiparallel zum Schalttransistor.

http://www.mikrocontroller.net/attachment/229064/Schaltplan.png

[Frank Schmidt (Gast)]

Hallo,
Ich möchte ein Weidezaungerät mit Zündspule 12 V von Trabant nach dem 
Schaltplan mit 2 NE 555 aufbauen. Wie kann ich vorher prüfen ob die 
Zündspule in Ordnung ist ?

[Maschendrahtzaun (Gast)]

9 Volt Batterie und Zunge dran.
Sollte spürbar kribbeln.