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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Stroboscope de voiture à LED. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Allumage On sait à quel point il est important de régler le moment d'allumage optimal du mélange combustible dans les cylindres d'un moteur à essence pour garantir sa puissance maximale, son économie et des conditions de température correctes. Effectuer ce travail sans instruments nécessite une certaine expérience, prend beaucoup de temps et la précision de l'installation peut être faible. Un simple stroboscope vous permettra de régler le calage de l'allumage rapidement, avec précision et avec un minimum de tracas. L'émetteur de lumière dans les instruments stroboscopiques préfabriqués est une lampe flash sans inertie, qui fournit des éclairs de lumière si brillants qu'il est possible de régler l'avance à l'allumage même dans des conditions de forte luminosité ambiante. Malheureusement, la durée de vie des lampes flash est courte et il n'est pas facile d'en obtenir une nouvelle du bon type. Avec l'apparition sur le marché de LED domestiques d'une intensité lumineuse supérieure à 2000 mcd (à titre de comparaison, pour les LED de la série AL307-M au même courant, la valeur de ce paramètre est de 10 ... 16 mcd), il est devenu possible de les utiliser dans des appareils stroboscopiques amateurs. La conception décrite ci-dessous utilise un groupe de neuf LED rouges KIPD21P-K. Le prototype de l'appareil était un appareil publié dans le magazine bulgare "Radio, Television, Electronics", 1988, n° 8, p. 37. Le fonctionnement d'un stroboscope est basé sur ce que l'on appelle l'effet stroboscopique. Son essence est la suivante: si vous illuminez un objet se déplaçant dans l'obscurité avec un flash lumineux très court, il apparaîtra visuellement comme s'il était "figé" immobile dans la position dans laquelle le flash l'a pris. En éclairant, par exemple, une roue qui tourne avec des éclats successifs à une fréquence égale à la fréquence de sa rotation, on peut "arrêter" visuellement la roue, ce qui est facilement visible par la position de n'importe quelle marque dessus. Pour régler le calage de l'allumage, le moteur est démarré au ralenti et des marques d'installation spéciales sont éclairées par une lumière stroboscopique. L'un d'eux - mobile - est situé sur le vilebrequin (soit sur le volant, soit sur la poulie d'entraînement du générateur), et l'autre sur le carter du moteur. Les flashs sont synchronisés avec les moments de néoplasme dans la bougie d'allumage du premier cylindre, pour lesquels le capteur stroboscopique capacitif est attaché à son fil haute tension. A la lumière des flashs, les deux marques seront visibles, et si elles sont exactement l'une contre l'autre, le calage de l'allumage est optimal, mais si la marque mobile est déplacée, la position du disjoncteur-distributeur est corrigée jusqu'à ce que les marques correspondent . Si un correcteur d'octane électronique est installé sur la voiture, les étiquettes sont appariées avec le bouton de réglage correspondant. Vous trouverez comment préparer le moteur pour cette opération dans le livre "Équipement électrique des voitures" (Manuel), éd. Chizhkova Yu. P. - M.: Transport. 1993. L'appareil est alimenté par le réseau de bord de la voiture. La diode VD1 (voir schéma de la Fig. 1) protège le stroboscope d'une inversion erronée de la polarité de la tension d'alimentation.
Le capteur capacitif de l'appareil est une pince crocodile conventionnelle, qui est fixée au fil haute tension de la première bougie de préchauffage du moteur. Impulsion de tension du capteur, passant par le circuit C1R1R2. entre dans l'entrée d'horloge du déclencheur DD1.1, activé par un seul vibreur. Avant l'arrivée de l'impulsion, le one-shot est dans son état d'origine, la sortie directe du déclencheur est faible et l'inverse est élevé. Le condensateur C3 est chargé (plus du côté de la sortie inversée), il est chargé à travers la résistance R3. Une impulsion de haut niveau démarre le one-shot, tandis que la gâchette commute et le condensateur commence à se recharger à travers la même résistance R3 à partir de la sortie directe de la gâchette. Après environ 15 ms, le condensateur sera tellement chargé que la bascule sera de nouveau commutée à l'état zéro sur l'entrée R. Ainsi, le vibreur unique répond à la séquence d'impulsions du capteur capacitif en générant une séquence synchrone d'impulsions rectangulaires de haut niveau d'une durée constante d'environ 15 ms. La durée des impulsions est déterminée par les caractéristiques du circuit R3C3. Les gouttes positives de cette séquence démarrent le deuxième one-shot, assemblé selon le même schéma sur la gâchette DD1.2. La durée d'impulsion du deuxième vibrateur individuel peut atteindre 1,5 ms. A ce moment, les transistors VT1 - VT3, qui constituent l'interrupteur électronique, s'ouvrent et de puissantes impulsions de courant - 1 ... 9 A traversent le groupe de LED HL0,7 - HL0,8. Ce courant est beaucoup plus élevé que la valeur nominale de l'entraînement direct à impulsions maximum autorisé (100 mA) défini pour les LED. Cependant, comme la durée des impulsions est courte et que leur rapport cyclique en mode normal est d'au moins 15, aucune surchauffe ni panne des LED n'a été constatée. La luminosité des flashs, qui est fournie par un groupe de neuf LED, est tout à fait suffisante pour travailler avec un stroboscope même pendant la journée. Afin de vérifier la fiabilité de l'appareil, un fonctionnement électrique de contrôle de l'émetteur de lumière a été effectué à un courant dans une impulsion de 1 A pendant une heure. Toutes les LED ont réussi le test et aucune surchauffe n'a été détectée. Notez que généralement le temps d'utilisation de l'appareil ne dépasse pas cinq minutes. Il a été établi expérimentalement que la durée des flashs doit être comprise entre 0.5 et 0.8 ms. Avec une durée plus courte, la sensation de manque de luminosité de l'éclairage des marques augmente, et avec une durée plus longue, leur "flou" augmente. La durée requise peut être facilement sélectionnée visuellement tout en travaillant avec un stroboscope avec une résistance de réglage R4. entrant dans le circuit de mise à l'heure R4C4 du second monostable. Le but du premier one-shot est de protéger les LED contre les pannes si le régime moteur est accidentellement augmenté lors de l'utilisation du stroboscope. En règle générale, le calage de l'allumage est réglé à des régimes moteur proches du ralenti. Si la fréquence des étincelles augmente, le rapport cyclique des éclairs commencera à diminuer (puisque leur durée est fixe). Avec une fréquence d'étincelles élevée, la génération de chaleur dans les LED peut devenir excessivement importante, ce qui entraînera leur défaillance. La durée des impulsions du premier vibreur unique est choisie de telle sorte que lorsque la vitesse du vilebrequin atteint environ 2000 min-1, le rapport cyclique des impulsions de sortie de ce vibreur unique se rapproche de 1. Avec une nouvelle augmentation de la fréquence d'entrée, le fonctionnement du déclencheur DD1 se désynchronise avec lui et le vibreur unique commence à générer des impulsions de durée et de fréquence aléatoires. La fréquence de réponse moyenne du deuxième vibrateur unique dans ce mode est nettement inférieure à la limite dangereuse. La résistance R9 contribue à une fermeture plus complète du puissant transistor VT3 dans les pauses entre les flashs. Ce transistor doit être sélectionné avec une tension de saturation collecteur-émetteur minimale, il sera alors beaucoup plus facile de fournir la luminosité du flash requise. Si la luminosité est toujours insuffisante, vous pouvez essayer d'assembler le commutateur de transistor de sortie selon le circuit illustré à la Fig. 2. Dans ce cas, soit dit en passant, le courant de collecteur des transistors VT1 et VT2 sera limité à un niveau sûr.
Les résistances R6-R8 limitent le courant à travers les LED. Le condensateur C2 supprime les impulsions de tension dans le circuit d'alimentation de l'appareil, ce qui peut provoquer des dysfonctionnements de déclenchement. La résistance R5 limite le courant de base du transistor VT1. La puce K561TM2 peut être remplacée par K176TM2. ainsi que sur 564TM2, compte tenu des caractéristiques de son boîtier. Au lieu d'une diode KD209A, KD208A convient. mais le meilleur résultat sera donné par les diodes KD226A, KD213A-KD213G, KD2997V, KD2999V, car elles ont moins de chute de tension directe. La résistance accordée est SPZ-196 ou SP5-1. Condensateurs - KM-5, K73-9 ou autres ; C1 doit supporter une tension jusqu'à 200 V. Les transistors KT315B peuvent être remplacés par n'importe quelle série KT3102. KT342 et KT815A - n'importe laquelle des séries KT815, KT817. Le conducteur du capteur à l'appareil ne doit pas être trop long et doit être blindé, car la sensibilité de l'appareil est très élevée. Commutateur SA1 - n'importe quelle voiture ou interrupteur à bascule TV2-1. Il est plus pratique d'assembler un stroboscope dans un boîtier en plastique à partir d'une lampe de poche. Les LED sont montées sur un disque de fibre de verre de 1 mm d'épaisseur, proches les unes des autres, et le disque est fixé à la place de la lampe de la lampe. La poignée de la résistance R4 peut être amenée sur l'une des parois du boîtier à proximité de l'interrupteur d'alimentation SA1. Un appareil correctement assemblé ne nécessite aucun réglage. Il suffit de régler la luminosité optimale de l'éclairage et la clarté des marques observées avec la résistance R4. Auteur : P.Belyatsky, Berdsk, région de Novossibirsk.
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