Накал свечи зажигания авиамодельного мотора

Накал свечи зажигания авиамодельного мотора

Много всяких предложений встречается на просторах интернета, по поводу того, как облегчить жизнь авиамоделистам, дав им возможность самостоятельного изготовления устройства для накала свечи калильного двигателя, которое работает от 12в аккумулятора.

Поизучав немного данный вопрос, я решил систематизировать те предложения, которые на мой взгляд являются наиболее интересными и легко реализуемыми для авиамоделистов. Давайте рассмотрим несколько схем реализации накала свечи калильного двигателя.

Самая простая и надежная схема, которая обеспечивает силовое регулирование напряжения питания- это ШИМ, или широтно-импульсная модуляция. Поскольку напряжение питания накала свечи не более 1,5В, а напряжение на аккумуляторе 12В, то лучшего регулятора чем на ШИМ для обеспечения такого падения напряжения, вряд-ли можно придумать.


Представленная ниже схема, реализована на простой и доступной элементной базе:








Схема с простейшим ШИМ-регулятором (для питания накала свечи):



В схеме применены:


Микросхема DD1- К561ЛА7 - 4 элемента 2И-НЕ (аналоги CD4011,CD4011A, CD4011, HEF4011BP, HCF4011BE)

Цифровая интегральная микросхема КМОП логики, производства советских времен. Широко применялась в бытовой аппаратуре. Часто использовалась радиолюбителями при создании различных устройств на основе цифровых микросхем.


Транзисторы DA1,DA2 - PC120 - оптотранзистор, который выпускается многими мировыми производителями.

Транзистор VT1 - IRFZ42 мосфет транзистор малой мощности P-канальной проводимости, в принципе наверное подойдет любой.



КТ315,КТ3102 - тип кремниевого биполярного транзистора, n-p-n проводимости, получившего самое широкое распространение в советской радиоэлектронной аппаратуре.( аналоги ВС546,ВС547)



Резистором R3 устанавливается напряжение на свече. Стабилизации выходного напряжения нет. Транзистор VT1 потребует совсем небольшого теплоотвода.



Следующая схема реализована на микросхеме LM2576ADJ по типовой схеме включения, и может работать от внешнего источника постоянного напряжения 6-12 вольт.








Регулировка выходного напряжения, а также тока свечи, осуществляется резистором P1, который вместе с резисторами R1 и R2 образует делитель выходного напряжения. При указанных номиналах, схема обеспечивает регулировку тока в нагрузке (при использовании,например,свечи КС-2) примерно от 1.5 до 3.5 А. Больший ток не допустим для данной микросхемы, и поэтому его ограничивают внутренней схемой защиты, благодаря чему схема не боится коротких замыканий на выходе.

Резистор R3 является шунтом амперметра, и на работу схемы влияния не оказывает. В качестве амперметра можно использовать любой вольтметр со шкалой полного отклонения 200 мВ - потому,что такое напряжение падает на шунтирующем резисторе R3 при токе в нагрузке 4 А. Можно использовать любой подходящий стрелочный вольтметр, откалибровав его последовательно включенным резистором (номинал придется подобрать).

От измерения тока свечи можно отказаться вообще,но тогда вы не не проверите наглядно работоспособность свечи, тогда не понадобится и R3, который состоит из пяти включенных параллельно резисторов номиналом 0.25 Ом и мощностью 0.5 Ватт.

Диод[8] D1 защищает схему от неправильной полярности входного напряжения, здесь можно применить любой кремниевый диод[8], рассчитанный на ток не менее 5-10 А.

В качестве диода D2 можно применить и другой диод[8] Шоттки, рассчитанный на максимальный ток не менее 10 А.

Конденсаторы С1 и С3 - электролитичесикие, любого типа, С2 и С4 - керамические.

Дроссель L1 индуктивностью примерно 50 mH намотан на ферритовом стержне М700 диаметром 10 мм, длиной 25 мм, и содержит 20 витков провода ПЭЛ-0.76. Намотка делается на металлической оправке диаметром ~ 8.5 мм (мотается примерно 22-23 витка), после чего готовая обмотка переносится на ферритовый сердечник, у дросселя формуются выводы, и он обтягивается термоусадочной трубкой.

Схема практически не нуждается в настройке, единственное, что может понадобиться - это изменение номиналов P1, R1 и R2 (на схеме показаны со звездочками) для расширения (или ограничения) диапазона выходного тока. Желательно чтобы микросхема была установлена на радиаторе площадью не менее 50-100 см2. В качестве радиатора можно использовать алюминиевую лицевую панель преобразователя, на которой крепится печатная плата устройства, устанавливаются клеммы для подключения свечи, регулирующий потенциометр и амперметр.





Данная схема действительно не плохо работает, но имеет некоторые недостатки.

Например: при увеличении тока через нить накала, падение напряжения на резисторе R3 тоже увеличивается, а значит напряжение на свече уменьшается. Конечно, при R3=0.05 (Ом) и токе 3А это падение составляет всего 0.15(В). Это не много, но все таки… В общем,

в качестве альтернативы предлагается еще одна схемка, основная задача которой по мнению автора:


1) стабилизировать напряжение непосредственно на свече, а не на цепи свеча+изм.резистор.

Напряжение на свече должно изменяться от 1В до 1.5В.

2) Схема должна имеет защиту по току (при данных номиналах Imax=3.3A)








Следующая схема реализована на самой распространенной микросхеме таймере 555 ( советский аналог 1006ВИ1)










Сопротивление R1 = 1 кОм, R2,R3 либо могут вообще отсутствовать и вместо них поставить перемычки, либо их номинал может быть несколько Ом, R4=47 Ом, его нужно подбирать для разных транзисторов.

VR1= 50 кОм, диоды D1,D2,D3,D4 могут быть практически любые, например 1N4001, конденсатор С1 = 470 pF, C2=0,01 мкФ,

Транзистор TR1= типа КТ315, КТ3102 они выдерживают ток от 50 до 100 мА, или более мощные КТ817А, КТ817Б, КТ817В, КТ817Г- они выдерживают ток до 3А . Без переделки схемы можно применить мощный полевой, что позволит увеличить мощность нагрузки.

Скважность импульсов, а соответственно и напряжение на нагрузке регулируется переменным резистором VR1.

Эту схему можно применить и для регулировки частоты вращения двигателей постоянного тока. Диаграммы работы показаны ниже.








Вот еще несколько простейших схем ШИМ регулятора напряжения:



























Написать:
14:29
4762
Нет комментариев. Ваш будет первым!