Плавный старт свечей накала в дизельных двигателях

Автор: Simurg, ghjdflf@mail.ru
Опубликовано 21.09.2016
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2016!"

Поздравляю РадиоКота с Днём Рождения!

       В дизельных двигателях для запуска холодного двигателя используются мощные свечи накала. Суть использования свечей в зажигании дизельного топлива при попадании на раскаленную свечу. Если свечи не исправны, то двигатель при небольшом холоде (+10 и менее) уже не заводится, или заводится очень плохо. Ресурс свечи, особенно не оригинальной, а уже менявшейся максимум год, но обычно меньше. Ток исправный четырех свечей находится в диапазоне 50 - 60 ампер. Работают обычно до 30 секунд, или до момента сигнала с генератора, что двигатель уже завелся. Во многих авто свечи включаются и при открытии водительской двери на 30 сек. Все это сокращает и так не большой срок службы свечей. Для того, чтобы продлить жизнь свечам, их можно включать плавно, используя ШИМ. Регулировать нужно только в плюсовом проводе, так как на свечах мину на их корпусе, а они вкручены в двигатель.
     

    Схема по сути является ШИМ регулятором на 70А 14В. Содержит микроконтроллер ATINY13, на который возложены функции:
1. Генерирует ШИМ для преобразователя напряжения оптодрайвера управления мощными транзисторами;
2. Стабилизирует напряжение на вторичных обмотках через обратную связь на оптопаре и стабилитрона +14в, -10в. Если напряжение выше нормы выключает выход ШИМ (ключевой режим);
3. Контролирует напряжение на вторичных цепях трансформатора, и только когда оно достигло нормы, запускает процесс плавного пуска.
4. Реализует алгоритм плавного увеличения мощности свечей посредством ШИМ, включает реле шунтирующее полевые транзисторы после окончания процесса плавного старта (только в режиме «зима»).

     Рабочая частота преобразователя 245 КГц, а частота ШИМа для свечей 206 Гц.
Схема:

     Для отключения схемы используется вход «вкл/выкл» При подключении к массе схема плавного пуска отключается, напряжения +14в, -10в с драйвера снимаются.
    Драйвер для ключа преобразователя выполнен на NE555, что позволяет управлять полевым транзистором напряжением 12в, при входном 5в.
    Вход «лето/зима» переключатель режима. Летом, когда подавать полную мощность на свечи не нужно, чтобы продлить их ресурс, подается 70%. При этом реле шунтирующее силовые транзисторы не включается. Режим «лето» высокий уровень на входе. (не подключён к массе).
   Режим «зима» низкий уровень на входе (подключён к массе), при этом ШИМ доходит до 100% и включается реле. Загорается светодиод.
   Когда двигатель заведется, или реле свечей отсчитает 30 секунд, напряжение будет снято со схемы плавного пуска.
   Для уменьшения потерь в транзисторах используется двух полярное питание для оптодрайвера. На открытие +14В, для закрытия -10В.
 

    Плата выполнена на двухстороннем стеклотекстолите. Все моменты подписаны, для комфортной сборки.

3D модель:

Осциллограммы в ключевых точках:

На затворе преобразователя при пониженном питании 9в:

На затворе преобразователя при нормальном питании 12 в:

На выходе трансформатора относительно+12:

Фьюзы на частоту 9,6МГц без делителя.

Видео осциллограмм по контрольным точкам:

https://www.youtube.com/watch?v=c63jzoHxQZ0

В архиве все необходимые файлы для сборки:

Файлы:
01.rar

Все вопросы в Форум.

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Регулятор вентилятора печки автомобиля.

Антидебилизатор

Реле поворотов

Электронное реле поворотов на таймере 555 (замена для 23.3747)