| Referate | Director web | Adauga link | Contact |

Titlu referat: Aprindere electronica cu acumulare inductiva

Nivel referat: liceu

Descriere referat:
Proiect Electronică
Auto
Aprindere electronică cu acumulare
inductivă
Proiectul îşi propune realizarea unui
montaj electronic care să înlocuiască în parte sistemul de aprindere clasic
al automobilului.
Schema electrică clasică a
aprinderii:
Ruptorul cu platină prezintă anumite
dezavantaje. Prin el circulând un curent de cca. 5A, in momentul când
platinele sunt foarte apropiate, atât la închidere cât mai ales la
deschiderea lor, apare un fenomen de tunelare, o scânteie care in timp duce la
topirea suprafeţelor contactului si la sudarea lor. Din punct de vedere
electric această tunelare duce la o închidere prematură a circuitului
electric, la un curent mai mic, lucru ce împiedica obţinerea unui front
abrupt, si deci a unei variaţii bruşte a tensiunii in secundar, fapt ce se
reflectă in intensitate scăzută a scânteii.
Este de dorit sa înlocuim acest mecanic cu
un comutator electronic, în speţă cu un tranzistor bipolar de comutaţie.
Acest tranzistor necesită un circuit de comutare specific. Un astfel de
circuit este prezentat in figura nr. 2
Frecvenţa maxima de comutare a circuitului
este de 200Hz, frecvenţă ce corespunde turaţiei de 6000 ture/min.
Acestei turaţii îi corespunde o frecventă
de 400Hz. La motorul cu 4 timpi arborele motorului face doua turaţii pentru
fiecare explozie. Deci aceasta frecvenţă se împarte la 2 rezultând
200Hz.
  Cunoaştem curentul maxim ce trece
prin bobina de inducţie. Acesta are o valoare de 5A. Trebuie sa căutăm un
tranzistor care să aibă curentul nominal de colector de valoare mai mare.
Alegem tranzistorul de comutaţie MJE13007. acesta are Ic=8A. Valoare suficient de mare, care
asigură o marjă de siguranţă suficientă. Valoarea tensiunii colector
emitor maxime este de 400V, mai mult decât suficientă, chiar pentru
vârfurile de tensiune date de circuitul oscilant format din primarul bobinei
de inducţie şi condensatorul C2. Nu este necesară deci montarea unei diode
de protecţie antiparalel cu tranzistorul.
Pentru calculul puterii disipate de
către componentele circuitului trebuie să avem în
vedere factorul de umplere al semnalului de comandă. Acesta este egal cu
Ungiul Dwell. Acesta reprezină procentul din timp în care ruptorul stă
deschis. Are uzual valoarea de 63%. Tranzistorul este
comandat pe restul timpului, deci pentru 37% din timp.
Deci componentele ce funcţionează pentru
comanda tranzistorului de comutaţie vor disipa puterea numai pentru 37% din
timp. Acesta se traduce prin un factor de demultiplicare a puterii
nominale al componentelor de 37%.
La curentul de colector de 5A puterea
disipată de tranzistorul de comutaţie este de:
Această putere este disipată numai pentru
perioada în care ruptorul este închis, deci puterea medie disipată este
de:
Pm=15W*37%=3.7W
Tranzistorul va necesita un radiator de
răcire.
Din foaia de catalog a tranzistorului
MJE13007 aflam factorul de amplificate la un curent direct de 5A ca fiind de
10.
Deci curentul de bază este de 0.5A. Acesta este comandat de tranzistorul T2. Acesta trebuie deci să aibă
curentul de colector de minim 0.5A. Din catalog alegem BD237 cu Ic=2A si Vcesat=0,6V.
Circuitul de comanda al bazei este format
din R4, T2, C1 si Dz conform figurii nr. 3:
În regim staţionar condensatorul C1 este încarcat deci nu influentează curentul prin
circuit. Rezistenţa R4 se calculează conform relaţiei:
Curentul de vârf
prin circuitul bazei va fi mai mare, condensatorul C1 eliminând căderea de
tensiune pe dioda zenner.
Acest curent va fi mai mare numai până
când condensatorul C1 se încarcă. Timpul de încarcare, si implicit timpul
cât curentul în baza tranzistorului T4 este mai mare decât cel necesar
trebuie sa fie egal cu timpul de comutare la
deschidere al tranzistorului. Din catalog acest timp este de 1.6μs.
Alegem valoarea uzuală de 100nf.
Puterea instantanee continuă disipată de
rezistenţa R4 este de:
Puterea de vârf este disipată
pentru o un timp de 1.6μs, faţă de perioada de oscilaţie
care este de minim 5ms. Deci poate fi uşor neglijată.
Puterea medie disipată de rezistenţă este
Pentru siguranţă alegem o rezistenţă cu
puterea nominală de 2W.
Puterea disipată
de tranzistorul T2 este egala cu:
Această putere este cu mult mai mică
decât puterea nominală a tranzistorului BD237 care este de 25W. Acesta nu
necesita radiator de disipare al căldurii.
Puterea pe dioda zenner:
Alegem o dioda cu
puterea nominală de 1W.
Circuitul format din C1, T3 şi R5 asigură
blocarea tranzistorului pe perioada când platina este deschisă. Condensatorul
este încărcat la o tensiune de 3.3V dată de dioda Zenner. Aceasta nu mai
intervine in circuit deoarece este polarizată invers la o tensiune egala cu
cea nominală, prin ea trecând doar curentul de saturaţie care este
neglijabil. Condensatorul se comportă ca o sursă de tensiune ce are rolul de
a extrage purtătorii din baza tranzistorului. Oricum condensatorul se
descarcă pe rezistenţa R5. timpul de descărcare este egal cu timpul de
stocare al purtătorilor de sarcină in baza tranzistorului plus timpul de
blocare al acestuia. Din catalog acestea sunt:
Timpul de descărcare al condensatorului trebuie deci
să fie de 3.7μs.
Alegem o
rezistenţă de 39.
Curentul de vârf va fi de:
Puterea de vârf disipată de R5 este
de:
Alegem o rezistenţă de 0.25w
Curentul este mult mai mic deci
putem alege un tranzistor de mică putere pentru T3.
Alegem BC 251 cu Ic=100mA. Factorul de amplificare
în curent direct pentru acest tranzistor este  de peste 100.
Rezistenţa R3 trebuie sa asigure atât polarizarea tranzistorului T3 cât si blocarea
tranzistorului T2.
Acesta are β=40 si
deci curentul prin baza sa trebuie să fie de minim
Pentru blocarea sigura a lui T2 curentul
prin R3 trebuie să aibă aceeaşi valoare.
Alegem 1k pentru R3.
Puterea disipată de R3 este de
Alegem o rezistenţă de 0.25W
Curentul prin tranzistorul T1 este suma
dintre I prin R3 şi Ib2
           
Alegem un tranzistor BC251.
Curentul de bază al lui T1 este
de:
Alegem o
rezistenţă de 43kΩ
Rezistenţa R1 are rolul de a limita
curentul prin platină. Alegem un curent de 250mA, suficient de mic pentru a nu
mai avaria platina. Rezultă rezistenţa R1:
Alegem o rezistenţă de 47Ω.
Puterea instantanee disipată este
de:
Puterea medie continuă este de 3W*37%=1.1W.
Alegem o rezistenţă cu puterea nominală de 1.5W.
Curentul prin
platină va fi suma dintre curentul prin R1 si prin R2.
În figura nr. 5 putem observa formle de
undă ale semnalelor din colectorul tranzistorului T4 si din baza sa în
funcţie de semnalul de la intrare (ruptor).
Se observă
supracreşterile tensiunii bazei datorate circuitului format din C1 şi Dz.
Acestea sunt necesare pentru comutarea rapidă a tranzistoului
bipolar.



Curs valutar
Euro4,5511
Dolarul american4,2615
Lira Sterlina5,3015
Gramul de aur170,1555
Leul moldovenesc0,2176
Materii referate

Anatomie (61)

Astronomie (61)

Biologie (546)

Chimie (530)

Contabilitate (87)

Design (4)

Diverse (878)

Drept (356)

Ecologie (59)

Economie (520)

Educatie Fizica (2)

Educatie si Invatanmant (2)

Engleza (463)

Filosofie (99)

Fizica (343)

Franceza (25)

Geografie (838)

Germana (40)

Informatica (354)

Istorie (1169)

Italiana (21)

Latina (26)

Literatura (22)

Logica (6)

Management (133)

Marketing (118)

Matematica (114)

Mecanica (13)

Medicina si Farmacie (229)

Muzica (35)

Psihologie (337)

Religie (248)

Romana (2303)

Spaniola (31)

Statistica (17)

Stiinte politice (27)

Turism (64)

Nota explicativa

Informatiile oferite de acuz.net au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica. Va recomandam utilizarea acestora doar ca sursa de inspiratie sau ca resurse educationale.