In questo post discutiamo il circuito per un semplice circuito di accensione a scarica capacitiva universale o un circuito CDI che utilizza una bobina di accensione standard e un circuito basato su SCR a stato solido.
Come funziona il sistema di accensione nei veicoli
Il processo di accensione in qualsiasi veicolo diventa il cuore dell'intero sistema poiché senza questa fase il veicolo non si avvia.
Per iniziare il processo, prima avevamo l'unità interruttore per le azioni richieste.
Al giorno d'oggi l'interruttore di contatto è sostituito da un sistema di accensione elettronica più efficiente e di lunga durata, chiamato sistema di accensione a scarica di condensatori.
Principio di funzionamento di base
Il funzionamento di base di un'unità CDI viene eseguito attraverso i seguenti passaggi:
- Due ingressi di tensione sono alimentati al sistema elettronico CDI, uno è l'alta tensione dall'alternatore nell'intervallo da 100 V a 200 V CA, l'altro è una bassa tensione di impulso da una bobina di rilevamento nell'intervallo da 10 V a 12 V CA.
- L'alta tensione viene rettificata e la corrente continua che ne risulta carica un condensatore ad alta tensione.
- Il breve impulso a bassa tensione aziona un SCR che scarica o scarica la tensione immagazzinata dal condensatore nel primario di un trasformatore o bobina di accensione.
- Il trasformatore di accensione aumenta questa tensione a molti kilo-volt e alimenta la tensione alla candela per creare le scintille, che alla fine accende il motore a combustione.
Descrizione del circuito
Ora impariamo in dettaglio le operazioni del circuito CDI con i seguenti punti:
Fondamentalmente, come suggerisce il nome, il sistema di accensione nei veicoli si riferisce al processo in cui la miscela di carburante viene accesa per avviare il motore e i meccanismi di guida. Questa accensione avviene attraverso un processo elettrico generando archi elettrici ad alta tensione.
L'arco elettrico di cui sopra viene creato attraverso un passaggio ad alta tensione estrema attraverso due conduttori potenzialmente opposti attraverso il traferro chiuso.
Come tutti sappiamo, per generare alte tensioni abbiamo bisogno di una sorta di processo di intensificazione, generalmente eseguito tramite trasformatori.
Poiché la tensione sorgente disponibile nei veicoli a due ruote proviene da un alternatore, potrebbe non essere abbastanza potente per le funzioni.
Pertanto la tensione deve essere aumentata di molte migliaia di volte per raggiungere il livello di arco desiderato.
La bobina di accensione, che è molto popolare e tutti li abbiamo visti nei nostri veicoli, è progettata appositamente per il suddetto aumento della tensione della sorgente di ingresso.
Tuttavia la tensione dall'alternatore non può essere alimentata direttamente alla bobina di accensione perché la sorgente può essere bassa in corrente, quindi utilizziamo un'unità CDI o un'unità di scarica capacitiva per raccogliere e rilasciare in successione la potenza dell'alternatore in modo da rendere compatta l'uscita e alto con la corrente.
Progettazione PCB
Circuito CDI che utilizza un SCR, alcuni resistori e diodi
Facendo riferimento allo schema del circuito di accensione a scarica di condensatori sopra, vediamo una semplice configurazione composta da pochi diodi, resistori, un SCR e un singolo condensatore ad alta tensione.
L'ingresso all'unità CDI è derivato da due sorgenti dell'alternatore. Una sorgente è una bassa tensione di circa 12 volt mentre l'altro ingresso è preso dalla presa di tensione relativamente alta dell'alternatore, generando circa 100 volt.
L'ingresso a 100 volt viene opportunamente rettificato dai diodi e convertito in 100 volt CC.
Questa tensione viene immagazzinata istantaneamente all'interno del condensatore ad alta tensione. Il segnale a bassa tensione 12 viene applicato allo stadio di attivazione e utilizzato per attivare l'SCR.
L'SCR risponde alla tensione raddrizzata a semionda e accende e spegne alternativamente i condensatori.
Ora poiché l'SCR è integrato nella bobina primaria di accensione, l'energia rilasciata dal condensatore viene forzatamente scaricata nell'avvolgimento primario della bobina.
L'azione genera un'induzione magnetica all'interno della bobina e l'ingresso dal CDI che è alto in corrente e tensione è ulteriormente migliorato a livelli estremamente elevati nell'avvolgimento secondario della bobina.
La tensione generata sul secondario della bobina può salire fino al livello di molte decine di migliaia di volt. Questa uscita è opportunamente disposta attraverso due conduttori metallici strettamente tenuti all'interno della candela.
La tensione essendo molto alta in potenziale inizia ad arco attraverso i punti della candela, generando le scintille di accensione necessarie per il processo di accensione.
Elenco delle parti per lo SCHEMA DEL CIRCUITO
R4 = 56 Ohm,
R5 = 100 Ohm,
C4 = 1uF / 250V
SCR = BT151 consigliato.
Tutti i diodi = 1N4007
Bobina = Bobina di accensione standard per due ruote
Il seguente video clip mostra il processo di lavoro di base del circuito CDI sopra spiegato. L'allestimento è stato testato su tavolo, quindi la tensione di trigger viene acquisita da un 12V 50Hz AC. Poiché il trigger proviene da una sorgente a 50 Hz, è possibile vedere le scintille che si formano ad una velocità di 50 Hz.
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