Impulsgenerator für Zündspulen und Zeilentrafos als Marderschreck, Weidezaun, Hochspannungsgenerator

Kompakter Impulsgenerator für Zündspulen
Hochspannung übt auf Bastler schon seit jeher einen ganz besonderen Reiz aus, und so ist es nicht weiter verwunderlich, dass die vor einigen Jahren hier gezeigte Schaltung immer noch zu den besonders häufig besuchten Seiten zählt. Auch kommen ab und zu Anfragen zu Leiterplatten bzw Bausätzen.

Die hier gezeigte etwas modernisierte Form dieser Schaltung trägt nun diesem Umstand Rechnung, indem sie das bewährte Konzept des ursprünglichen Aufbaus etwas modifiziert und auf eine neue Platinen-Basis bringt, und dabei sogar noch leistungsfähiger wird.

Das Grundprinzip dieser Schaltung ist ein NE556 Doppetimer Baustein, wobei ein Timer die Taktfrequenz vorgibt und der andere Timer die Impulsdauer bestimmt. Während der Impuls-EIN-Zeit ist ein Leistungstransistor durchgeschaltet, somit beginnt ein Strom durch die Zündspule zu fliessen. Im Abschaltmoment wird die in der Spule gespeicherte Energie dann schlagartig in Hochspannung gewandelt, mehrere cm lange Funken sind so möglich. Die Energie des Funkens ist dabei direkt proportional zur Impuls-Dauer, die mit R4 eingestellt werden kann.


Schaltplan

Mit den im Schaltplan gezeigten Bauteilwerten ergeben sich eine Impulsdauer von fast 0 bis etwa 4 Millisekunden, bei Frequenzen von etwa 15 bis 150 Hertz. Diese Grössenordnung ist für Experimente mit einer KFZ Zündspule gut geeignet, durch Anpassen der Timing Kondensatoren lassen sich Wiederholfrequenz und Impulsdauer natürlich nahezu beliebig anpassen. Für die entsprechenden Berechnungsformeln sei an das Datenblatt zum NE555 bzw NE556 verwiesen. Auf der Platine lässt sich parallel zum Folienkondensator C8 noch ein Elko C4 bestücken, um einen besonders breiten Bereich abdecken zu können.


Das Layout. Platinen auf Anfrage.

Als Leistungstransistor dient der kräftige Hochspannungs-Mosfet IRFP460, welcher am Rand der Platine angebracht wurde, um die Montage eines grossen Kühlkörpers zu ermöglichen, sollte dies einmal nötig sein. Im Kurzzeitbetrieb mit den Bauteilwerten im Schaltplan wird der Transistor jedoch nur lauwarm. Der NE556 hat einen kräftigen Ausgangsstrom, er kann das Gate des Mosfets sehr gut ansteuern. Um extrem steile Schaltflanken zu vermeiden, ist sogar noch ein Widerstand von 270 Ohm in die Gate Leitung mit eingebaut, der An und Abstiegszeiten etwas verlängert.

Um den Transistor vor schädlichen Spannungsspitzen zu schützen, muss parallel zur Zündspule (also zwischen Klemme 1 und 15) noch ein Snubber-Netzwerk geschaltet werden. Hier habe ich einen 4.7nF 2000V FKP1 Kondensator in Serie mit einem 10 Ohm 1 Watt Widerstand verwendet. Ebenso gut funktioniert hat ein 400V Varistor aus einem alten PC-Netzteil.

Wichtiger Hinweis:

Je länger der erzeugte Funken ist, desto höher ist natürlich auch die Spannung, die inder Zündspule entsteht. Wenn man versucht, übermässig lange Funken zu erzeugen, kann es zu internen Durchschlägen in der Zündspule kommen, und diese wird zerstört. Also sollte sichergestellt werden, dass z.B immer eine Funkenstrecke von maximal 1 bis 1.5cm vorhanden ist.

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