Существует множество различных вариантов электронных систем зажигания. Предлагаю ещё один для автомобилей с карбюраторными двигателями, особенность которого - пониженное потребление тока по сравнению с конструкциями в [1-4] и, как следствие, использование транзисторов без теплоотводов, что значительно сокращает габариты. Низкого энергопотребления удалось добиться за счёт применения двухтактного преобразователя, работающего в режиме поддержания напряжения на выходном конденсаторе. Устройство обладает хорошей повторяемостью, практически не требует налаживания. К его недостаткам можно отнести большой бросок потребляемого тока в первые доли секунды после подачи напряжения питания.
Основные технические характеристики
Длительность искрообразования, мс ................1,2...1,5
Энергия искрообразования, мДж ......................50...60
Интервал напряжения питания, В .....................8...16
Ток потребления (при напряжении питания 12 В), А
при заглушенном двигателе, не более .............0,05
при 3000 об/мин ............0,5
при 6000 об/мин .............. 1
Принципиальная схема устройства представлена на рис. 1. Плавкая вставка FU1, резистор R2, стабилитрон VD1, конденсаторы C1 и C2 образуют узел питания. На микросхеме DD2, транзисторах VT1 и VT2, импульсном трансформаторе T1, выпрямительном мосте VD4, конденсаторах C4 и C7, резисторах R5, R9 и R10 реализован двухтактный повышающий преобразователь напряжения, удерживающий напряжение на конденсаторе C7 в интервале 330...380 В. Импульсы с крутыми перепадами, управляющие транзистором VT3, формируют логические элементы DD1.3, DD1.4, диод VD3, конденсатор C6 и резисторы R7, R8. На логических элементах DD1.1, DD1.2, стабилитроне VD2, конденсаторе C3, резисторах R1, R3, R4 собран узел многоискрового режима.
Рис. 1. Принципиальная схема устройства
Пока после включения питания конденсатор C7 заряжается до необходимого напряжения, устройство потребляет от бортсети ток до 3...5 А. Затем он плавно снижается до 50 мА. Частота преобразования около 20 кГц задана цепью R5C4. Стабилизация напряжения на конденсаторе C7 обеспечена достижением напряжения на входе FV микросхемы DD2 высокого логического уровня, когда напряжение на конденсаторе C7 превышает заданное значение. Это временно, до снижения напряжения ниже порога, останавливает генерацию импульсов, открывающих транзисторы VT1 и VT2. Работа подобного узла подробно описана в [1].
При размыкании контактов прерывателя на затвор транзистора VT3 поступает открывающий его импульс. Его длительность задана сопротивлением резистора R8 и ёмкостью конденсатора C6. Она экспериментально подобрана равной 5 мкс исходя из необходимой энергии искрообразования. При необходимости её можно изменить, подобрав сопротивление резистора R8. Ёмкость конденсатора C6 менять не рекомендуется, поскольку вместе с диодом VD3 и резистором R7 он входит в цепь подавления дребезга контактов прерывателя.
Узел многоискрового режима работает, когда включён стартёр, а контакты прерывателя разомкнуты. Конденсатор C5 ослабляет высокочастотные помехи, проникающие из преобразователя в бортсеть. Диод VD5 защищает транзистор VT3 от импульсов самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания.
Микросхема К561ЛА7 может быть заменена на IW4011BN. Вместо диода КД522А можно применить другой маломощный кремниевый, а вместо диода КД105Г - кремниевый диод средней мощности. Полевые n-канальные транзисторы с изолированным затвором допускается заменить другими аналогичными транзисторами. Те, что заменят КП727А, должны иметь максимальным напряжение сток-исток не менее 50 В и сопротивление открытого канала не более 0,1 Ом. У транзистора, заменяющего IRF840, эти параметры должны быть соответственно не менее 500 В и не более 0,85 Ом.
Рис. 2. Печатная плата устройства
Печатная плата устройства изображёна на рис. 2. Она рассчитана на установку стабилитронов КС168А (VD1) и КС162А2 (VD2) в малогабаритных стеклянных корпусах. В качестве VD2 пригоден и двуханодный стабилитрон КС162А в пластмассовом корпусе. При отсутствии указанных стабилитронов можно применить и другие маломощные с напряжением стабилизации, лежащем в интервале 6...8 В. Однако у VD2 оно обязательно должно быть несколько меньше, чем у VD1.
Все резисторы - МЛТ или им подобные. Конденсаторы C2, С5 и C7 - оксидные, остальные - керамические или плёночные. Теплоотводы транзисторам не требуются. X1-X6 - ножевые контакты шириной 6,3 мм (рис. 3), широко используемые в автомобильной технике.
Рис. 3. Ножевой контакт
Для изготовления трансформатора T1 использованы два сложенных вместе магнитопровода от двухобмоточных дросселей фильтров сетевых помех, извлечённых из блоков питания телевизоров. Его обмотки I.1 и I.2 содержат по десять витков изолированного монтажного провода сечением по меди 0,2 мм2. Обмотка II - 400 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,2 мм. Слои провода этой обмотки разделены слоями липкой ленты. Тем же способом обмотка II изолирована от обмоток I.1 и I.2.
При налаживании устройства сопротивление резистора R10 следует подобрать таким, чтобы напряжение на конденсаторе C7 находилось в указанных выше пределах. Если многоискровой режим не нужен, следует удалить из устройства резисторы R1, R3, R4, конденсатор C3 и стабилитрон VD2. Выводы 1, 2 и 6 микросхемы DD1 следует соединить с выводом 7 этой микросхемы.
Устройство безотказно эксплуатируется в течение нескольких лет с катушкой зажигания Б117А на автомобиле ВАЗ-2101.
Литература
1. Штырлов А., Вавинов В. Комбинированная электронная система зажигания. - Радио, 1983, № 7, с. 30-32.
2. Беспалов В. Блок электронного зажигания. - Радио, 1987, № 1, с. 25-27.
3. Архипов Ю. Полуавтоматический блок зажигания. - Радио, 1990, № 1, с. 31-34; № 2, с. 39-42.
4. Бирюков С. Электронный блок зажигания. - Радио, 1996, № 2, с. 48-51.
Автор: А. Староверов, г. Вологда