Transistorzündung

Inhalt

 

1. Grundlagen

2.1 Elektrische Zündung Grundlagen

2.1.1 Vellemann Zündung K2543

2.1.2 Schaltungsaufbau Bildergalerie

2.1.3 Testaufbau

2.1.4 Verschaltung

2.1.5 Video - Test der K2543-Schaltung
2.2 Eigene Transistorzündung

2.2.1 Platinelayout auf Streifenrasterplatine

2.2.2 Platinenlayout selbst entwickelt

2.2.3 Kühlung MosFETs
2.3 Der Hallsensor

2.3.1 Hallsensor TLE4905

2.3.1.1 Unterschied Hallsensoren Video Teil 1

2.3.2 Hallsensor TLE4935

2.3.2.1 Unterschied Hallsensoren Video Teil 2

2.4 Der Rundmagnet

2.4.1 Normale Magnet für Hallsensor TLE4905

2.4.2 Diametrale Magnet für Hallsensor TLE4935

2.5 Zündspule
2.6 Test einer elektrischen Zündung

 

 

1. Grundlagen

 

Es gibt viele Wege an eine Transistorzündung zu kommen.

 

  1. Sie holen sich eine neue aus dem Autohandel.
  2. Sie holen Sich ene gebrauchte vom Schrottplatz.
  3. Sie kaufen sich einen Elektronischen Bausatz. Ein Bausatz wird hier im Kapitel 2.11 betrachtet.
  4. Sie nutzen einen Schaltplan und bauen selbst eine auf. Mehr Informationen dazu finden Sie hier im Kapitel 2.2.

 

Wenn Sie eine Transistorzündung selbst bauen, benötigen Sie neben der Transistorzündung noch einen Hallsensor und einen Magneten. Auf diese Punkte gehen wir hier ein. Im Kapitel 2.3 finden Sie Informationen zu dem Hallsensor. Informationen wie der Hallsensor mit einem  Magneten angesteuert wird finden Sie im Kapitel 2.4. Zum Schluss wird im Kapitel 6. noch kurz auf eine Zündspule eingegangen, wie Sie beim Umbau des Notstromaggregates verwendet wurde.

 

Hinweis. Alle nachfolgend beschriebenen Informationen sollten nur von einem Fachmann durchgeführt werden. Alle Umbauten geschehen auf Eigenes Risiko.

 

 

2. Zündung - Elektrische Umbau

 

2.1 Elektrische Zündung Grundlagen

 

Für den unter Umbau Notstromaggregat gezeigen Umbau der Zündung wird eine elektrische Zündung benötigt. Es gibt entweder die Möglichkeit eine fertige Zündung samt Hallsensor aus einem Auto auszubauen, oder eine eigene Zündung aufzubauen.

 

 

2.1.1 Vellemann Zündung K2543

 

Es gibt von Velleman den Bausatz einer Transistorzündung. Der Bausatz heißt K2543, ist vergleichsweise günstig und in einer Stunde aufgebaut und angeschlossen. Der Bausatz ist daher gut für Elektronikeinsteiger geeignet.

 

 

2.1.2 Schaltungsaufbau Bildergalerie

 

Die folgende Galerie zeigt ein paar Bilder vom Zusammenbau.

2.1.3 Testaufbau

 

Der fertige Bausatz wurde mit 12V-Batterie, dem Hallsensor TLE4905, der Zündspule, und einer Zündkerze verbunden. Die folgenden Bilder zeigen den gesamten Testaufbau.

K2543 Verschaltung
K2543 Verschaltung

2.1.4 Verschaltung

 

Wie alle Komponenten der Zündung miteinander verschaltet werden, zeigt das rechte Bild. 

 

Der Hallsensor wird einfach mit V+" und "Gnd" parallel zur Schaltung an die Batterie angeschlossen. Signalanschluss "Q" kommt an Anschluss "2" des K2543.

 

2.1.5 Video - Test der K2543-Schaltung

 

Nachfolgend der Test der K2543-Schaltung in einem Video

 

2.2 Eigene Transistorzündung

 

Der folgende Schaltplan einer elektrischen Zündung, basiert auf den Informationen im Overunityforum und funktioniert ebenfalls gut.

Zündung Schaltplan Variante 1
Zündung Schaltplan Variante 1
Zündung Schaltplan Variante 2
Zündung Schaltplan Variante 2

 

2.2.1 Platinenlayout auf Streifenrasterplatine

 

Eine mögliche Anordnung auf einer Streifenrasterplatine könnte so aussehen, wie auf den folgenden Bildern zu sehen. Der Aufbau auf Streifenraster funktioniert, ist für Elektronikeinsteigern jedoch nicht einfach umzusetzen.

 

Eine Bauteileliste, den Schaltplan mit mehr Details finden Sie hier im Downloadbereich. Das Dokument heisst "Zündung Notstromaggregat"

 

Die beiden FET's werden über Kabel an den Lötnägeln angeschlossen.
Bei meinem Aufbau wurden Sie aus dem Gehäuse herausgeführt und gegeneinander mit Kühlkörpern angeordnet. Die Anschlüsse auf der Platine sind so ausgelegt das die Kabel der FET's so später nicht gekreuzt werden.

 

 

2.2.2 Platinenlayout selbst entwickelt

 

Hier rechts, wurde die Schaltung auf eine Platine umgesetzt, die in die Euro-Box passt. Diese Euro-Box findet Ihr auch auch in der Bauteileliste im Downloadbereich.

 

Bei diesem Aufbau wird der Hallsensor, die Stromversorgung und die Anschlüsse für die Zündspule, über 3-polige Anschlussklemmen angeschlossen.

 

Der erste Prototyp dieser Zündung wurde fertig aufgebaut und funktioniert. Beim Prototyp wurden noch Hochstromstecker verbaut. Da diese Stecker  zu hoch sind, wurde beim hier gezeigten Layout wieder auf einen Wannenstecker umgestellt.

 

Im folgenden Bild ist der fertige Aufbau zu sehen:

Zündung am Aggregat
Zündung am Aggregat

 

2.2.3 Kühlung MosFETs

 

Wichtig ist bei den beiden FET's auf gute Kühlung zu achten. Da diese im Betrieb sehr warm werden können. Achten Sie darauf das beide MosFETs nicht an derselben Kühlfläche angeschraubt werden. An der Fläche der MosFETs, die am Kühlkörper angeschraubt wird, ist "Drain" angeschlossen. Das heisst das beim IRF-840 ca. 12V anliegen und beim SPP20N60S bis zu 300V. Daher nehmen Sie entweder 2 getrennte Kühlkörper, oder isolieren die anzuschraubende Fläche des IRF-840 mit einer Glimmerscheibe und einer Isolierhülse.

Die Schaltung wird noch an einer Zündspule angeschlossen.

 

2.3 Der Hallsensor

 

Der Hallsensor hat die Aufgabe Änderungen im Magnetfeld zu erkennen, und als Signal weiterzuleiten. Bei jeder Umdrehung des grossen Zahnrades, wird durch den Rundmagneten in der Kunststoffscheibe die Zündung im richtigen Moment angesteuert. Als Hallsensor kann der TLE4905 oder der TLE4935 verwendet werden.

 

Für einen einfachen Aufbau empfehle ich den TLE4905.

 

Der Hallsensor TLE4905 und der hierfür benötigte Magnet werden im

Kap. 2.3.1 und Kap. 2.4.1 erklärt

 

Der Hallsensor TLE4935 und der hierfür benötigte Magnet werden im

Kap. 2.3.2 und Kap. 2.4.2 erklärt

 

 

2.3.1 Hallsensor TLE4905

 

Beim TLE4905 reicht es, den Südpol eines Rundmagneten an ihm vorbeizuführen. Dann erzeugt der Hallsensor ein Signal für die Transistorzündung, die den Funken an der Zündspule auslöst. Bei Verwendung des TLE4905 bitte darauf achten, das der Rundmagnet mit dem Südpol hin zum Hallsensor im Zahnrad eingebaut wird.

 

 

2.3.1.1 Unterschied Hallsensoren Video Teil 1

 

Wo der Unterschied zwischen dem TLE4905 und 4935 liegt, können Sie im folgenden Video sehen. In Teil 1 wird auf den TLE4905 eingegangen:

 

2.3.2 Hallsensor TLE4935

 

Der TLE4935 löst erst ein neuer Impuls aus, wenn erst der Nord- und danach der Südpol des Magneten an ihm vorbeigeführt wurden. Erst nach Nord-Südpolwechsel gibt er einen Impuls an die Transistorzündung, die den Funken an der Zündspule auslöst.

 

Bei Verwendung des TLE4935 ist auf den genauen Einbau des Rundmagneten zu achten. Mehr siehe Kapitel 2.4.2. 

 

 

2.3.2.1 Unterschied Hallsensoren Video Teil 2

 

Eine Funktionserklärung des TLE4935 können Sie im folgenden Video Teil 2 sehen:

 

2.4 Der Rundmagnet

 

Als Magnet habe ich mich für einen Rundmagneten mit 10mm Durchmesser und 5mm Höhe entschieden. Dieser passt gut in das Kunststoff-Zahnrad.

 

 

2.4.1 Normale Magnet für Hallsensor TLE4905

 

Für den Hallsensor TLE4905 wird ein Rundmagnet 10mm mit "normaler" Magnetisierung verwendet. Je Fläche hat dieser Magnet einen Magnetpol. Es ist darauf zu achten, das beim Einbau des Magneten in das Zahnrad, der Südpol in Richtung des Hallsensors zeigt. Die beiden folgenden Bilder veranschaulichen dies.

 

2.4.2 Diametrale Magnet für Hallsensor TLE4935

 

Wieso ein diametral magnetisierter Rundmagnet?


Bei dem ersten Aufbau der Schaltung wurde ein TLE4935 verwendet. Dieser gibt nur einen weiteren Impuls, wenn erst der Plus- und dann der Minuspol eines Magneten vorbeigeführt wurde.

Meist werden Rundmagnete so magnetisiert, das jede Seite einen Magnetpol hat. Bei einem diametral magnetisierten Rundmagneten sitzt der eine Pol auf der oberen Rundung und der Gegenpol auf der unteren Rundung.

 

Wenn der Magnet nun richtig ausgerichtet eingesetzt ist, wird bei einem Umlauf genau einmal der Plus- und danach der Minuspol des Magneten am Hallsensor vorbeigeführt. Dadurch zündet die Zündung bei jeder Drehung, wie es sein sollte. Die folgenden Schematas zeigen wie der Magnet eingesetzt werden muss.

 

 

2.5 Zündspule

 

Die elektrische Zündung erzeugt nur die Initialspannung für eine Zündspule. Ohne diese gibt es keinen Zündfunken. Ich habe als Zündspule einen alten Typ genommen, der noch in alten Autos verwendet wird, die noch einen mechanischen Zündverteiler haben. Hier eine Zündspule für einen VW-Polo älteren Baujahres.

 

Zündspule
Zündspule

 

2.6 Test einer elektrischen Zündung.

 

Hierfür benötigen Sie :

  • 12V Batterie
  • Zündkerze
  • Zündspule
  • Erdungskabel
  • Magnet


Alles wird miteinander verbunden und die Zündkerze über das Erdungskabel und das Zündkabel angeschlossen.

Nun die Betriebsspannung anklemmen und mit dem Magneten am Hallsensor vorbeigehen. Wenn die Zündkerze funkt, ist alles korrekt aufgebaut. Wenn nicht, muss die Schaltung noch einmal geprüft werden. Zum Beispiel ob der Hallsensor und die FET's richtig angeschlossen sind.