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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zündspule und Elektronik schützen


Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Hallo!

Ich habe eine Zündspule von einem Auto und möchte mir mit einem NE555 
einen Impulsgenerator dazu bauen. Der NE555 soll einen BUZ11 schalten 
der mir die 12 V durch die Zündspule schickt. Auf der zweiten Seite 
hängt eine Zündkerze.

Ich würde gerne wissen ob man die Zündspule irgendwie Absichern muss zB. 
mit einer Diode wie bei Relais oder ob mir die Elektronik abbrennt wenn 
ich das so mache.

Danke
Andreas

Autor: Anton (Gast)
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Ich habe auch schon mit Zündspule zur Hochspannungserzeugung 
experimentiert (Jakobsleiter, bis max. 3cm Abstand), allerdings mit 24V 
versorgt.
Den BUZ11 kannst Du vergessen, der hat eine viel zu geringe 
Sperrspannung. Die Zündspule wird ja als eine Art Sperrwandler 
betrieben, Du hast also die Eingangsspannung (12V) plus die 
rücktranformierte Ausgangsspannung.
In der Praxis hat es bei mir so ausgesehen, dass über Drain-Source 
Spannungen von mehreren hundert Volt zu messen ware.
Im Endeffekt habe ich jetzt einen kleinen IGBT mit 1500V Sperrspannung 
(10A) eingebaut, der durch mehrere Suppressor-Dioden mit einer 
Gesamt-Durchbruchspannung von 1400V geschützt wird. Das funktioniert 
recht gut.

Da Deine Funkenstrecke deutlich kleiner ist, reicht auch ein MOSFET mit 
geringerer Sperrspannung. Ich würde mindestens 600V vorschlagen. Dann 
noch Suppressordioden zwischen Drain und Source sowie eine Suppressor 
(ca. 15V) zwischen Gate und Source, dann kann nichts mehr passieren.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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der Impuls der bei einem Relais ungewollt ist und durch eine Diode 
abgebaut wird, ist bei einer Zündspule notwendig. Hier gillt es die 
restliche Schaltung gegen diesen Impuls abzusichern ihn aber nicht zu 
verhindern.

Habe auch schon folgenden Lösungsansatz gesehen um den Transitor zu 
schützen. Wenn der Transistor z.B. eine Sperrspannung von 600V hat dann 
wird eine Supressordioden(angenommen 550V) zw. Drain und Gate 
angeschlossen. Wenn jetzt der Primärimpuls die 550V übersteigt und die 
Diode durchgängig wird, wird das Gate angesteuert wodurch die Spannung 
an Drain wieder abfällt.

Hierzu frage ich mich ob noch andere Vorteile bietet oder ein reiner 
Schutz ist. Kommt es vielleicht zu einem steilerem Abfall der 
Primärspannung wodurch es vielleicht wiederrum zu einer höheren 
Sekundärspannung kommt. Ansonsten könnte man die Supressordiode ja auch 
direkt gegen GND anschließen wodurch auch ein Überspannungsschutz des 
Transistors gewährleistet wäre.

Gute Erfahrungen habe ich mit dem IRG4BC40U gemacht, die Ansteuerung mit 
einem N555 wird aber bestimmt nicht optimal sein weil der nicht wirklich 
viel Strom treiben kann und nur so kann man ein schnelles Schalten 
erreichen ohne das sich der Transistor stark erwärmt.

Außerdem musst du umbedingt die Ladezeit der Spule beachten da bei 
Überschreitung der induktive Widerstand wegfällt und nur noch der reine 
Ohmsche Widerstand ins Gewicht fällt. Wenn deine Zündspule einen 
Primärwiderstand von angenommen 0,5 Ohm hat fließen bei 13,8V 28 Ampere 
das macht dann meist der Transitor nicht lange mit und die Zündspule 
auch nur wenige Sekunden.

Schau dir mal diese Zündspule an hier ist ein Diagramm mit der Ladezeit 
der Spule bei entsprechender Spannung wenn man gewisse Stromwerte 
einhalten will. 
http://www.bosch-motorsport.de/pdf/components/igni...

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Wenn ich die Supressor Dioden anschließe brauch ich dann noch einen 
ibgt? Die Dioden schalten doch bei 14,8 oder 17,2 Volt (jenachdem welche 
man nimmt) schon durch. Dann sollte doch am Transistor net mehr anliegen 
oder?

Autor: crazy horse (Gast)
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Du brauchst nicht unbedingt einen IGBT, es kann auch ein Mosfet oder 
auch ein bipolarer sein. Wichtig ist die hohe Sperrspannung, da kommst 
du nicht drum herum. 400V Minimum, besser 600V.
Aber eine Tücke, die bis jetzt noch gar nicht angesprochen wurde, aber 
unbedingt beachtet werden muss: die Einschaltzeit muss begrenzt werden! 
Kommt die Zündspule in die Sättigung, fliesst ein sehr hoher Strom (nur 
noch durch die Ohmschen Widerstände begrenzt), bringt nichts mehr für 
die Zündenergie, gefährdet Zündspule und Schaltglied.
Also, schau nach, welche Ladezeit deine Zündspule verträgt. Am besten 
erstmal dem eigentlichen Impulsgenerator ein flankengetriggertes 
Monoflop (feste Aktivzeit, abhängig von Zündspule und Spannung) 
nachschalten.
Geht auch nur mit einem Oszillator, aber dann musst du eben aufpassen, 
dass die Ladezeit nicht überschritten wird.

Autor: Mirko (Gast)
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ich nehme für meine zündungen den but12a, der von einem bd681 getrieben 
wird. geschützt wird das ganze mit zwei antiinreihe geschaltenen 
z-dionen
von je 350V (5w typen) zwischen c und e des but12a.

gruß mirko

Autor: Thomas O. (kosmos)
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Hiermit entstöre ich meine Schaltung die den Zündtransistor ansteuert 
von der 12V Leitung auf welcher diese Induktionsspannungen der Zündspule 
auftreten.

Zur Funktion: Die Spule filter kurze Impulse, die Supressordiode 
schaltet ab 15V gegen Masse durch, dadurch fällt an der 
Spule(Widerstand) die Spannung unter 15V ab und die Diode sperrt wieder, 
dadruch bleibt die Spannung auf max. 15V. Der Elko gleicht kurze 
Stromspitzen aus, danach kommt der Spannungsregler mit seinen 
keramischen Kondensatoren und wiederum ein kleiner Elko. Die Diode über 
dem Spannungsregler ist dazu da damit kein Strom rückwärts durch den 
Spannungsregler fließt was eigentlich nur dann passiert wenn man auf der 
Ausgangsseite einen größeren Elko als auf der Eingangsseite  hat und der 
Eingangselko zuerst leergeht, aber sicher ist sicher.

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