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Accensione CDI con boost converter (1 in linea) (1) Ospite
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Discussione: Accensione CDI con boost converter
#10680
Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 0  
Ciao a tutti, è da un pò che mi cimento su questo progetto di una accensione DC CDI a 12v con boost converter.
Ho provato molte soluzioni come quelle che si trovano in rete in cui si fa un fly back in push pull su un trasformatore per elevare la tensione a 300 o 400v, ma il nodo del pettine è sempre lo stesso: devo caricare una capacità da 2.2uF a 400v in massimo 3.5ms, (perchè se impongo il limite di regime massimo del motore 2t sul quale andrà a lavorare, 15000rpm, userò 3.5ms per la carica e 0.5ms per la scarica).

Le soluzioni a trasformatore le ho provate ma caricano lentamente la capacità.
Il boost pilotato con uc3843n invece la carica velocemente, ma forse non
abbastanza.

dai miei calcoli ho che:
C=2.2uF @ 400v -> Ec= 176mJ -> W=0.176/0.0035=50.28W -> Ibatteria=4.2A

Dimensiono quindi il boost in modo da avere 5A di picco nell'induttore,
con un induttore da 400uH (per esempio, ma può essere inferiore) ho che
L=400uH -> El= 5mJ -> necessito di Ec/El=35.2 cicli per fornire al condensatore l'energia necessaria per caricarlo.
Quindi la frequenza di switching dovraà essere almeno di 35.2/0.0035=10Khz

Vorrei sapere se queste considerazioni sono esatte.
Accetto qualsiasi consiglio per fare un nuovo progetto, anche a trasformatore purchè rispetti i vincoli.

Grazie
elektrojack (Utente)
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#10681
Re:Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 71  
Ciao,

il tuo flyback e' isolato?

Hai un'induttore o un trasformatore tra primario e secondario?

> Il boost pilotato con uc3843n invece la carica velocemente, ma forse non abbastanza.
Questo PWM controller potrebbe avere un meccanismo di soft-start che limita la corrente nel primario nei primi millisecondi.


ciao,
Enrico Migliore
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Ciao
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#10682
Re:Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 0  
Ciao, il mio boost non è isolato, tramite un partitore prelevo la tensione in uscita e la manda al piedino voltage feedback dell'uc.
Ho un induttore che viene fatto switchare da un mos, poi un diodo che mi carica una capacità.
il pwm che uso ha un meccanismo di limitazione della corrente di picco che avviene fissando un certo valore di resistenza tra source del mos e massa. la soglia di corrente è data da I=1/Rs: nel mio caso Rs=0.2ohm, quindi la corrente di picco non supera i 5A (in modo da non saturare l'induttore).
elektrojack (Utente)
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#10683
Re:Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 71  
Ciao,

ok, usi un flyback non isolato.

> devo caricare una capacità da 2.2uF a 400v in massimo 3.5ms,
> dai miei calcoli ho che:
> C=2.2uF @ 400v -> Ec= 176mJ -> W=0.176/0.0035=50.28W -> Ibatteria=4.2A
> Dimensiono quindi il boost in modo da avere 5A di picco nell'induttore,
> con un induttore da 400uH (per esempio, ma può essere inferiore) ho che
> L=400uH -> El= 5mJ -> necessito di Ec/El=35.2 cicli per fornire al condensatore
> l'energia necessaria per caricarlo.
> Quindi la frequenza di switching dovraà essere almeno di 35.2/0.0035=10Khz

I conti sembrano giusti.

Esattamente cosa succede sul prototipo? Non misuri i tempi che hai calcolato?

Per migliorare la velocita' potresti:

1) Utilizzare un PWM controller a 100 KHz

2) Aumentare l'induttanza in modo da aumentare l'energia immagazzinata. Verifica la corrente di saturazione.

3) Aumentare il limite di corrente di 5 A e cambiare induttanza di conseguenza.

4) Utilizzare un condensatore a bassa ESR

5) Utilizzare 2 o piu' condensatori in parallelo, a somma 2.2 uF, in modo da abbassare la ESR


Per lo START dei motori mi sembra che esistano condensatori progettati apposta. Prova ad indagare in questa direzione.

ciao,
Enrico Migliore
MIGLIORE (Utente)
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#10684
Re:Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 0  
Secondo te è adatto questo tipo di convertitore per elevare la tensione da 12 a 400v?
I consigli che mi hai dato sono buoni, ma cosa intendi per usare un pwm a 100KHz?
io imposto la frequenza di commutazione con un trimmer a piacimento per massimizzare l'efficienza e il 3843 arriva fino a 500kHz.
Per limiti di spazio devo usare al max un tororide T157-52, solo che di questo toroide come faccio a ricavare la corrente per la quale satura?
utilizzando un altro toroide nelle prove che ho fatto ho notato che la corrente assorbita dall'alimentatore era più di 5A quando facevo caricare e scaricare la capacità a 200Hz (che prima era da 4.4u) e il mos del boost di è cotto: io credo che sia dovuto al fatto che il toroide non era adatto e saturando diventava un corto.

Altro problema che prima non aveva ma ora si. Praticamente usavo una cap di filtro sul piedino current sense da 470pF. Di punto in bianco ha smesso di funzionare con questa capacità e ho dovuto metterne una da 10nF per farlo andare ancora ma ora emette un sibilo che varia a variare della frequenza di commutazione del pwm.

ti posto uno schema per farti capire
elektrojack (Utente)
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#10685
Re:Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 0  
questo è lo schema
Il secondo mos serve per chiudere il condensatore carico sulla bobina AT che genera la scintilla.
In questo modo so che cortocircuito per un breve tempo anche il boost ma ora è un aspetto che non mi preoccupa troppo.

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LI 320 158 320 152 0
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SA 312 152 0
LI 320 168 320 169 0
MC 466 127 0 0 010
LI 453 127 466 127 0
LI 466 127 466 127 0
MC 506 197 0 0 045
TY 145 145 4 3 0 0 0 * 12V
TY 155 135 7 5 0 0 0 * +
TY 185 135 4 3 0 0 0 * 20000uF 16V
TY 255 170 4 3 0 0 0 * UC3843
TY 240 155 4 3 0 0 0 * Trimmer
TY 215 155 4 3 0 0 0 * 10nF
TY 205 170 4 3 0 0 0 * 100k
TY 220 206 4 3 0 0 0 * 1nF
TY 300 237 4 3 0 0 0 * 10nF
TY 360 219 4 3 0 0 0 * 1k
TY 326 156 4 3 0 0 0 * 100nF
TY 327 117 4 3 0 0 0 * 400uH 5A picco
TY 417 167 4 3 0 0 0 * 220nF
TY 496 116 4 3 0 0 0 * 2.2uF
TY 420 180 4 3 0 0 0 * 630v
TY 495 131 4 3 0 0 0 * 630v
TY 325 181 4 3 0 0 0 * 22
TY 318 209 4 3 0 0 0 * 3k2
TY 343 167 4 3 0 0 0 * STW15NK90Z
TY 273 141 4 3 0 0 0 * 100nF
MC 412 199 0 0 115
MC 412 223 0 0 115
LI 412 199 412 127 0
LI 412 127 412 127 0
SA 412 127 0
LI 412 194 412 194 0
LI 412 209 412 223 0
LI 412 215 412 215 0
MC 412 252 0 0 045
LI 412 233 412 252 0
LI 412 252 412 252 0
LI 197 248 396 248 0
LI 395 248 395 220 0
LI 395 220 412 220 0
LI 412 220 412 219 0
SA 197 184 0
TY 456 117 4 3 0 0 0 * 400V
TY 354 234 4 3 0 0 0 * 0.2 30W
MC 197 227 0 0 115
LI 197 184 197 222 0
LI 197 222 197 222 0
LI 197 222 197 227 0
LI 197 237 197 248 0
LI 196 222 196 222 0
LI 197 222 197 222 0
TY 200 227 4 3 0 0 0 * 1k
TY 395 215 4 3 0 0 0 * 2.5v
MC 281 252 1 0 120
MC 312 127 1 0 120
TY 315 130 4 3 0 0 0 * Induttanza giallo bianca
TY 284 261 4 3 0 0 0 * Induttanza giallo bianca
MC 506 127 0 0 500
LI 470 127 496 127 0
MC 470 170 0 0 ihram.mosn
LI 490 160 490 127 0
LI 490 170 490 197 0
LI 490 197 506 197 0
TY 454 149 4 3 0 0 0 * STW15NK90Z
elektrojack (Utente)
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Ultima modifica: 03/01/2012 18:29 Da elektrojack.
 
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#10691
Re:Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 0  
ecco lo schematico fatto con fidocad

Attendo notizie, grazie.

http://imageshack.us/photo/my-images/854/boostp.jpg/
elektrojack (Utente)
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#10693
Re:Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 71  
ciao,

ho guardato lo schema.

Entro domani mattina ti rispondo.

Nel frattempo ti chiedo di investigare su quale sia, se esiste, il circuito utilizzato solitamente per la tua applicazione.

Sei sicuro che usano il flayback?

ciao,
Enrico Migliore
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#10694
Re:Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 0  
Si, a me sembra proprio un flyback, qui ne trovi uno che addirittura fa scintille multiple: www.mini-cooper-clubman.de/html/umcdi.html

in rete se ne trovano più o meno fatti tutti così. ovvero lavorano in push pull su un trasformatore.
ma sinceramente ho provato a fare un trasformatore come menzionato su questo sito e farlo lavorare in push pull con un 555 e un driver per mos, ma risulta molto più lento nella carica della capacità che con il boost.

Grazie per le risposte.
elektrojack (Utente)
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#10707
Re:Accensione CDI con boost converter 6 anni, 6 mesi fa Karma: 71  
Ciao,

ho guardato il video e lo schema elettrico che mi hai indicato:
www.mini-cooper-clubman.de/html/umcdi.html

Ho visto un possibile problema nel tuo prototipo.

Il trasformatore del tipoi tedesco e' il tipico trasformatore per Flyback e cioe' una coppia di nuclei a forma di E con traferro sulla gamba centrale:

www.tme.eu/html/IT/nuclei-di-trasformato...ka_803_IT_pelny.html

In questo tipo di trasformatori, l'energia che finisce al secondario e' immagazzinata nel traferro cioe' nella piccola intercapedine d'aria che viene creata mediante rettifica tra le 2 gambe centrali dei nuclei ad E.

Il traferro e' fondamentale per immagazzinare energia mentre i nuclei magnetici servono solo a guidare il flusso di campo magnetico B e a non disperderlo in aria.

Senza traferro i 2 nuclei magnetici saturano immediatamente a basse correnti (0.1 A).

I nuclei toroidali non sono adatti e non sono usati per realizzare trasformatori per Flyback.

Aspetto tuo feedback.

ciao,
Enrico Migliore
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Ciao
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