Allumage automobile transistorisé

[zibuth27]

j'ai pas dit que la Magneti Marelli a une faible inductance de fuite ni qu'elle n'a pas d'entrefer, j'ai dit que l'entrefer n'est pas visible ! et que je n'ai pas mesuré l'inductance de fuite

la grosse différence de la marelli (sur Clio 1.2 avec calculateur séparé) est la résistance primaire très faible, donc calculateur obligatoire (ou circuit limitant à 6ms le temps de magnétisation primaire, mais relâchant le courant au bon moment : calculateur ou microprocesseur)

par contre, la forte similitude des résultats avec ou sans la capa primaire me fait plutôt penser à un filtrage efficace du secondaire (40H, 200pF selon les valeurs Tropique). Advienne que pourra du transistor de commutation !

saluts
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[Tropique]

j'ai pas dit que la Magneti Marelli a une faible inductance de fuite ni qu'elle n'a pas d'entrefer, j'ai dit que l'entrefer n'est pas visible ! et que je n'ai pas mesuré l'inductance de fuite

Elle doit logiquement avoir un entrefer, sinon elle ne fonctionnerait correctement qu'en CDI. D'autre part, même sans la mesurer, on peut supposer sans risque d'erreur qu'elle a une inductance de fuite plus faible qu'un modèle type "solénoide": les branches externes du circuit magnétique referment l'essentiel des lignes de champ. Après, les déductions deviennent plus hasardeuses: comment cette bobine était censée fonctionner?
A priori, avec un bon couplage, un condensateur n'améliore pas la qualité de l'arc, et celui-ci vient limiter la tension primaire via le couplage serré entre primaire et secondaire: une limitation de la tension primaire ne serait donc nécessaire que pour absorber les "bavures", inévitables avec un transfo HT dans lequel une séparation minimale des enroulements est indispensable, ce qui cause une certaine inductance de fuite.
Je dirais donc que les choix techniques semblent cohérents, même si les mesures (et peut-être la réalité) donnent une image différente.

Ce ne serait pas la première fois que des choix "évidents" à priori sont mis à mal par les réalités, mais ici, je ne sais pas ce qu'il en est....

[Tropique]

Pour ceux qui souhaitent approfondir, voici le fichier asc simulant un allumage classique (enlever le .txt pour l'utiliser):

Ignition1.asc.txt

[zibuth27]

merci,
appreciate

[Yvan_Delaserge]

Je remonte ce fil parce que j'ai commencé les premiers essais.

J'ai réalisé sur plaque d'essai le circuit suivant:

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1399058275

Les deux diodes 1N 4148 servent à assurer la commutation du premier transistor, même si la masse du moteur se trouve à plus de 0 V lors de la mise en route du démarreur, au cas où la connexion entre la masse du moteur et le négatif de la batterie posséderait "une certaine résistance".

Le collecteur du transistor d'entrée est directement relié à la base de l'IGBT, sans autre fioriture.
Je me demande s'il serait utile d'ajouter une résistance de 22 ohms entre le collecteur du 1er transistor et la base de l'IGBT. On le voit sur de nombreux schémas. Elle sert à amortir d'éventuelles oscillations dues à la capacité de gate.
Et aussi une résistance de rappel à la masse entre le gate et l'émetteur de l'IGBT.

Bon, le montage a l'air de fonctionner comme ça. Je le laisse comme ça pour le moment.

Le composant qui est le plus souvent la cause d'une panne d'un allumage transistorisé est le transistor de sortie. On a donc plusieurs éléments qui servent à le protéger:

Tout d'abord, il s'agit d'un composant avec une confortable marge de sécurité, tant pour ce qui est de la tension (Vce max = 1200 V) que le courant (Ic max = 25 A à une température de 100 degrés)

L'IGBT comporte dans le même boîtier, une diode de protection contre les tensions inverses.

En outre, le condensateur de 0, 22 uF limite très fortement les surtensions produites par le primaire de la bobine.

Une protection supplémentaire contre les surtensions est assurée par la diode transzorb bidirectionnelle 300 V entre émetteur et collecteur.

Le gate est protégé contre les surtensions supérieures à 15 V par une Zener.

Le transistor sera monté sur le boîtier aluminium pour assurer une dissipation thermique efficace.

Lors des premiers essais, j'ai été surpris par la tension résiduelle à saturation, entre émetteur et collecteur: 1,7 V sous 2,5 A. Et carrément 2,26 V sous 4,8 A.

Je m'attendais à 0,7 V, en ayant dans la tête le modèle d'un NPN commandé par un FET. Pas au comportement d'un Darlington!
Mais non, la data sheet mentionne bien 2 V lors d'un courant collecteur de 25 A, à condition que la tension Gate-émetteur soit de 15 V. Malheureusement, on ne dispose que de 12 V.

Cela signifie que l'on ne pourra appliquer que 10 V à la bobine, au lieu des 12 que lui appliquent les bonnes vieilles vis platinées!

Décidément, je comprends de moins en moins comment on peut en arriver à trouver que "l'allumage transistorisé améliore incroyablement le comportement du moteur"!

Et encore, ici on a la chance d'avoir une batterie 12 V. Imaginez si c'était une 6 V, comme dans les bonnes vieilles tractions avant. On n'aurait plus que 4 V appliqués à la bobine!

J'ai aussi essayé un transistor bipolaire 2SD 1887: 1500 V 10 A. C'est un transistor qui était utilisé dans les étages de sortie lignes des anciens téléviseurs à tube cathodique. La tension résiduelle est certes dans les 0,8 V, mais il a besoin d'un courant de base assez important, ce qui nécessiterait d'utiliser un transistor plus costaud en étage d'entrée, dont la résistance de collecteur devrait être d'une dizaine d'Ohms, et donc capable de dissiper pas mal de watts (une dizaine aussi).

Mais bon, allons de l'avant, au moins cet allumage à IGBT ne sera pas pire qu'un allumage à Darlington bipolaire traditionnel.

Commentaires? Merci d'avance!

Amicalement,

Yvan

[zibuth27]

hello,

quelques dimensionnement surprenants (peut-être volontaires) et un sous-dimensionnement désastreux

(en nomérotant les résistances de gauche à droite et en considérant la tension à 14,5V et le rupteur dans la position la plus défavorable)

• R1 dissipe 0,36W donc 1W OK
• R2 dissipe 2,1W donc 25W surdimensionnée, OK
• R3 disipe 3,6mW surdimensionnée, OK
• R4 dissipe 0,21W surdimensionnée, OK
• Transistor, déjà évoqué dans les réponses précédentes. J'ai contacté un spécialiste du silicium aux US qui est d'accord avec mon hypothèse de fragilité intrinsèque des IGBT pour cet usage: les capacités sont réparties en lignes, chaque ligne comprend des réseaux Rsérie Cparallèle (un peu comme une ligne de transmission), mais chaque ligne est en polysilicium bien plus résistif que du métal. Un mode de dégradation par impulsions et capa Miller peut donc exister. J'attends encore plusieurs confirmations, cete info est donc encore sous réserve.
• Transil 1,5KE30CA écrête à 30V, Donc même avec une bobine de rapport 100, tu n'auras que 3000V aux bougies : TOTALEMENT INSUFFISANT ! Il faut écrêter à 300V minimum. Mais avec un bon transistor bipolaire, pas besoin de cet écrêtage.

le surdimensionnement des résistances n'est pas gênant


saluts

[zibuth27]

hello,

Transil : si tu voulais dire 1.5KE300CA qui écrête à 300V typ, ATTENTION le courant peak est de 3,5 mA. Tu ne penses vraiment pas que cela peut être plus important ?

saluts

[Yvan_Delaserge]

Hello Zibuth,

Tu as raison, c'est bien une 1.5KE300CA qui est prévue!

D'après la doc, on a dans les 3,8 A de courant pic.

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1399124284

3,8 A, c'est presque ce qui est envoyé dans la bobine à 12 V. C'est une cinquantaine de Watts. L'intensité lors de la surtension ( de disons 300 volts) ne devrait pas dépasser le rapport 300/12 donc un vingt-cinquième de 3,8 A. C'est-à-dire dans les 150 mA. Mais tout dépend naturellement de la durée du pic.

Sur ton oscillogramme du 11 février (post #12), la surtension dure 54 usec.

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1399124962

si la transzorb ne dissipe que pendant 54 usec, elle peut dissiper 6 kW selon le graphique suivant.

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1399125177

à condition que le pulse soit non-répétitif, bien entendu.

Si l'impulsion est répétitive, elle va se produire au maximum disons 6000 tours x 4 cylindres divisé par 2 = 12000 fois par minute, donc 200 fois par seconde. 200 fois 54 usec= 10,8 msec. On a donc un duty cycle de 1,08 %.

A mon avis, ça devrait tenir le coup, non?

Amicalement,

Yvan

[Yvan_Delaserge]

Il existe des IGBT spécifiquement construits pour les allumages électroniques. Par exemple le NGB8206N de ONsemi

http://www.onsemi.com/pub_link/Colla...NGB8206N-D.PDF

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1399197128

Sur cette datasheet, on trouve des indications fort intéressantes:
http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1399198177

On voit que la protection contre les surtensions entre collecteur et émetteur est réalisée au moyen de 2 diodes en montage superzener comme dans les allumages à transistors classiques (Voir ci-dessus). C'est-à-dire qu'en cas de surtension positive sur le collecteur, la base est polarisée à travers la Zener et le transistor devient passant, ce qui court-circuite la surtension à la masse et évite la destruction du transistor.

Il y a 2 diodes en opposition. En cas de surtension négative, dépassant 33V, le transistor devient passant. Mais je ne comprends pas comment une tension négative peut rendre le transistor passant. Il vaudrait bien mieux prévoir la classique diode inverse directement entre collecteur et émetteur. Elle limiterait les surtensions inverses à 0,7 V.

Concernant la protection du gate, on voit qu'on a aussi 2 Zener en opposition, de même voltage. Ici aussi, je ne comprends pas pourquoi on limite les surtensions négatives à 12,5 V. Une Zener unique suffirait. Elle limiterait les surtensions négatives (qui n'ont strictement rien à faire ici) à 0,7 V.

Je modifierais le schéma comme suit:
http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1399199946

Ou mieux, je remplacerais la Zener entre collecteur et gate par un transzorb/transil unidirectionnel directement entre collecteur et émetteur ou bien un transzorb bidirectionnel en parallèle avec une diode inverse.

Pour ce qui est des résistances, celle en parallèle avec la Zener de protection du gate est-elle bien nécessaire?

Et celle en série avec le gate, je la déplacerais vers une position avant la Zener. C'est la résistance de faible valeur habituelle pour les MOSFET et qui sert à amortir d'éventuelles oscillations lors des commutations rapides.

Qu'en pensez-vous?

Amicalement,

Yvan

[zibuth27]

hello,

• msg #128

d'où tires-tu ta figure 1 ?, elle est en log-log donc linéaire, et ne me semble qu'une représentation graphique de la puissance instantanée. Elle est générale et ne tient pas compte de certains phénomènes rapides qui pourraient l'altérer. Voici une courbe de ST sur son 1.5KE300CA, pas aussi linéaire !
En tout état de cause, on a une certaine marge, et la zenertransil devrait tenir le coup.

• msg #129

Tu choisis un IGBT NGB8206, soit.

protection
La superZener agit uniquement lorsque la tension collecteur a déjà atteint les 390V de la zener C-B. A ce moment la tension collecteur va s'écrouler (après 8µs pour le NGB8206) mais avant, elle aura pu continuer à croître. La datasheet est muette sur la tolérance à ce transitoire, la seule indication est la tenue ESD. Par exemple en machine model, on peut approximer la montée de tension (400V, 200pF, 80pF) à 357V. il serait intéressant de savoir le dv/dt autorisé (pas vu sur la datasheet)
La mise en conduction du transistor va protéger celui-ci, et dès que le courant grille cesse (puisque V<39V0V=la sortie repasse en haute impédance (avec donc, possibilités d'oscillations parasites).

énergie
Cette conduction de protection prélève une partie de l'énergie qu'on aurait préféré voir se retrouver sur la bougie. C'est pourquoi je préfère contrôler par la capa collecteur (0,22µ de ton msg #125) et éviter le passage en sécurité

zener négative collecteur
Protection collecteur par zener "négative", elle ne rend pas le transistor passant mais vient se clamper sur la diode grille

zener négative grille
Protection de grille négative. je me pose aussi la question. Il s'agit peut-être d'une concession à ceux qui commandent le transistor par transfo ou capa ??

Résistance parallèle grille
La résistance en parallèle avec la grille est indispensable à la protection ESD dès que le transistor est sorti de son emballage de livraison.



amicalement

[Yvan_Delaserge]

OK, donc voilà encore les dernières petites améliorations. Je vais passer aux essais . J'ai bien envie de construire un banc d'essai comme le tien Zibuth. J'ai une bobine de rechange et pour la bougie, je vais utiliser une vis 3 mm isolée, espacée de disons 10 mm de la masse.

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1399449398

Je vous montrerai quelques photos dès que possible.

Amicalement,

Yvan

[invite2ce72370]

Bonsoir à tous,

J'arrive peut être comme un cheveu sur la soupe mais pour faire un booster ( plus de 500 en service ) je peux vous donner mon schéma si cela vous intéresse.

Pour plus important regarder ici : http://bigrille.blogspot.fr/

Cela fait plus de 50 ans que je m'intéresse a l'allumage des autos

Bien cordialement

Guy

[DD53]

bonjour à tous,
je suis ce débat, j'aimerais savoir où tu en es, Yvan? j'ai construit ton premier schéma, pas encore essayé sur une voiture, mais sur mon bureau, avec une batterie de moto et une bobine de Virago 535, qui fait 4 ohms. L'étincelle à la bougie est faible et décomposée, et la résistance qui est en série après les deux grosses, a tendance à chauffer. Pourquoi, dans ton nouveau schéma as-tu remplacé 1N4002 par deux diodes 1N4148 et le BC337 par un ZX 451? pourquoi avoir supprimé la R 100 25w? j'espère que mes questions ne sont pas idiotes, je débute...Bonnes fêtes de fin d'année à tous!

[invite2ce72370]

Bonjour,

Pourquoi construire des modules qui ne fonctionnent pas voici un bon schéma qui a été reproduit a des centaines d'exemplaire et qui tire 30 KV avec une bobine de 3,5/4 ohm.

Voyez aussi mon blog et je suis a voter service pour toutes questions je fabrique des booster ou des allumeurs complet depuis 30 ans

##########



Guy

[invite2ce72370]

RE

Et comme vous le voyez mon système tire des étincelles propre à plus de 100 hertz de + de 30 KV

Ne compliquez pas les schémas à plaisir

Bonnes fêtes

Guy

[Yvan_Delaserge]

bonjour à tous,
je suis ce débat, j'aimerais savoir où tu en es, Yvan?

J'ai stocké tout ça sur une étagère pour le moment
Parce qu'entre-temps j'ai découvert quelque chose de plus intéressant, et c'est là-dessus que je suis en train de bricoler actuellement.

j'ai construit ton premier schéma, pas encore essayé sur une voiture, mais sur mon bureau, avec une batterie de moto et une bobine de Virago 535, qui fait 4 ohms. L'étincelle à la bougie est faible et décomposée, et la résistance qui est en série après les deux grosses, a tendance à chauffer.

Quelle est la résistance qui chauffe?

Pourquoi, dans ton nouveau schéma as-tu remplacé 1N4002 par deux diodes 1N4148

La réponse figure dans le message#125: " Les deux diodes 1N 4148 servent à assurer la commutation du premier transistor, même si la masse du moteur se trouve à plus de 0 V lors de la mise en route du démarreur, au cas où la connexion entre la masse du moteur et le négatif de la batterie posséderait "une certaine résistance"."

et le BC337 par un ZX 451?

Parce que je dispose d'un petit stock de ZTX 451 et que le courant de collecteur maximum est supérieur à celui du BC 337

pourquoi avoir supprimé la R 100 25w?

Je ne l'ai pas supprimée. cf schéma du message # 131.

j'espère que mes questions ne sont pas idiotes, je débute...Bonnes fêtes de fin d'année à tous!

[invite2ce72370]

Bonjour,

Je vois que mes remarques n'intéresse personne alors je vous souhaite une bonne année et bonnes bidouilles même si elles ne fonctionnent pas

Cordialement

Guy

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[invite2ce72370]

Bonjour, Génias , Pardonnez moi, je ne suis pas commerçant mais je pensais que ce n'était pas lu et comme sur d'autres forum son blog est souvent utilisé comme signature

Toutefois si mes message d'aide ne conviennent pas à ce forum il suffit de me le dire et je m'abstiendrais dans le futur d'essayer d'aider les gens

Cordialement
Guy

[DD53]

Merci pour toutes tes réponses, Yvan, la résistance qui chauffe, c'est la 270 ohms 3w. Bonne journée.

[trebor]

Bonjour,

Pourquoi construire des modules qui ne fonctionnent pas voici un bon schéma qui a été reproduit a des centaines d'exemplaire et qui tire 30 KV avec une bobine de 3,5/4 ohm.

Voyez aussi mon blog et je suis a voter service pour toutes questions je fabrique des booster ou des allumeurs complet depuis 30 ans

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http://forums.futura-sciences.com/at...-2010-igbt.jpg


Guy

Bonjour à tous,
http://forums.futura-sciences.com/at...-2010-igbt.jpg
Qu'as tu utilisés comme référence pour le transistor IGBT ?

Bonne journée à tous

[invite2ce72370]

Bonjour, Trebord,

J'utilise depuis 2012 le IGBT 370V 20 A : IRGB14C40LPBF. il y a mieux depuis mais je ne change rien à ce qui fonctionne je n'ai eu aucun pépin et portant dans une auto c'est dur.

A ta disposition pour toutes questions.

Bonne soirée

Guy

[trebor]

Bonsoir et merci pour l'info
Il y a plus de 30 ans, je m'étais bricolé un allumage avec un BU508D et un autre avec BU415, le courant au vis platinée était de 500 à 600 mA avec une résistance de 22 ohms également, c'est un BD437 pour mettre à la masse la base du BU415 polarisé avec 22 ohms 20 W, son émetteur étant à la masse, ça avait très bien fonctionné, vis platinée quasi inusable et démarrage au 1/4 de tour .
Les composants ont biens évolués en taille et en performances.
Bonne soirée à tous

[Yvan_Delaserge]

Merci pour toutes tes réponses, Yvan, la résistance qui chauffe, c'est la 270 ohms 3w. Bonne journée.

Il n'y a pas de 270 ohms 3 W sur mon schéma.



Quel est le schéma de ton montage?

[invite2ce72370]

Bonsoir, Trébor

oui c'est par là que j'ai commencé il y avait aussi un darlington qui demandait moins d'attaque mais j'avais même commencé avant avec des germanium ça tenait 5 minutes et hop emballement thermique foutu ça durait un peu plus longtemps en plaçant une résistance de 1 ohm dans l'émetteur mais on perdait presque tout le rendement dès les silicium tout a changé
Passe de bonnes fêtes
Guy

[trebor]

Bonjour Guy,
Merci
Et Bon réveillon de nouvel an également

@Yvan_Delaserge,
Je suis étonné du faible courant de 100 à 140 mA passant par les vis platinées, tu n'as jamais eu d'encrassement des contacts avec un si faible courant ?

Bonne soirée et année 2016 à tous

[Yvan_Delaserge]

@Yvan_Delaserge,
Je suis étonné du faible courant de 100 à 140 mA passant par les vis platinées, tu n'as jamais eu d'encrassement des contacts avec un si faible courant ?

Je n'ai pas fait d'essais pour le moment, mais on trouve une concordance à propos d'une telle valeur de courant dans plusieurs références indépendantes:
- le montage commercial Velleman.
- J'ai aussi un ancien article de Patrick Gueulle, dans Radio-Plans, qui recommande lui aussi des courants de cet ordre de grandeur.
- Il y a aussi les montages type Cartier que l'on trouvait dans les Renault des années 80-90.

[invite2ce72370]

Bonsoir
Un courant inférieur à 100 mA est tout a fait insuffisant sur les quelques modules que nous avions réalisés avec ce courant la moitié est revenu.

En effet par construction les contacts des vis platinés sont de même texture que certains relais industriels qui demande un courant minimum pour permettre une bonne conduction sur certain relais le courant mini doit être supérieur à 500 mA sur nos vis par expérience 250 mA est très suffisant .
Encore une fois seule l'expérience de centaines de produits peut donner une idée de la réussite.

Bonne soirée

Guy

[Positron1]

Salut,
Avez vous connu le montage bricolé à thyristor vers 1970 ?
En deux mots c'était un commutateur en parallèle avec les vis, le but augmenter la durée d'induction de la bobine, ce système ne laissait que le temps de l'étincelle à se faire, pour ensuite se commuter. Il y avait un réel gain de tension aux bougies surtout en régime élevé
Il me semble qu'il n'y avait que cinq composants deux résistances, deux condensateurs un thyristor sur radiateur !!!!

[DD53]

voilà le schéma. C'est la raison pour laquelle je te demandais pourquoi avoir remplacé la 1N4002 par les deux autres. Je n'ai pas encore eu le temps de le tester sur une moto ou une voiture.

[invite2ce72370]

Bonsoir,

Ce système n'a fait qu'un temps limité d'usage en effet il a un VCE (sat) supérieure à 2 V pour une intensité IC inférieure à 2 A

En plus il ne peut pas fonctionner en 6 V

Et malgré sa tension d'usage apparente de 1500 V il claquait souvent

Dans mon schéma avec l'IGBT que j'emploi l'attaque peut se faire directement par un uP. ( VCE (sat) inf. à 1V ) et tout mes montages fonctionnent en 6 V pour preuve toutes les Vedettes équipées d'origine.

Voir le schéma dans mon blog au début.

Jamais aucun retour .

Bonne soirée

Guy