Schliesszeitsteuerung

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1 Berner Fachhochschule Haute école spécialisée bernoise Technik und Informatik technique et informatique Unterrichtsmodell Schliesszeitsteuerung Andreas Kessi Mai 99 Schliesszeit.doc

2 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung... 2 Schliesszeitsteuerung... 3 Funktionsweise... 4 Schlusswort... 5 Literaturverzeichnis... 5 Zusammenfassung Mit diesem Modell können Sie die Funktionsweise einer Schliesszeitsteuerung darstellen. Mit einem Potentiometer kann die Drehzahl des Motors und damit die Zahl der Impulse verändert werden. Mit dem Erarbeiten dieser Schliesszeitsteuerung werden die Kenntnisse über die Funktionsweise des Transistors und des Kondensators gefestigt. Damit können Sie die folgenden Lehrziele abdecken: - Anwendung des Kondensators als Zeitelement verstehen. - Anwendung des NPN-Transistors verstehen. - Messen von Spannungen mit dem KO. - Messen und Darstellen von Spannungssignalen. - Schliesszeitsteuerung verstehen und erklären. 2

3 Schliesszeitsteuerung Mit diesem Unterrichtsmodell können Sie das Prinzip einer vereinfachten Schliesszeitsteuerung zeigen. Mit dem KO können Sie ein Signaldiagramm erarbeiten! Preis: Fr MWST 7,6 % Fr Total Fr Garantie: Lieferfrist: Format Bestellungen an: 1 Jahr ab Lieferung max. 3 Monate A4 quer HTA Biel-Bienne Abteilung Postfach Biel Wir können angemeldeten Kleingruppen einen Abendkurs in Biel zum Erarbeiten des entsprechenden knowhow anbieten. Programm und Preis nach Absprache. 3

4 Funktionsweise Diese klassische Schaltung wird in der Literatur [1][2] beschrieben. Mit dem Unterrichtsmodell soll ein Werkzeug zum besseren Verständnis geschaffen werden. Dazu sind die Signale mit dem KO zu zeigen und mittels eines Signaldiagrammes untereinander aufzuzeichnen. Voraussetzung: - Kenntnis des Kondensators - Kenntnis der Zündanlage Auf dem Modell können folgende Signale gemessen werden: - Steuersignal U BE1 des Transistors T 1. (Entspricht dem Signal eines Hallgebers) - Spannung U CE1 am Transistor T 1. - Spannung U BE2 des Transistors T 2. - Spannung U CE2 des Transistors T 2. - Die Spannung t s zeigt die Dauer der Schliesszeit mit einem positiven Signal. Mit Vorteil verwenden Sie beim KO die Betriebsart CHOP. Damit können sie Auf einem Kanal ständig das Signal U BE1 laufen lassen. Mit dem zweiten Kanal stellen Sie nacheinander die anderen Signal dar. Dazu ist, wie bereits erwöhnt sinnvoll alle Signale untereinander in einem Diagramm darzustellen. Kommentare zu den Signalen: Steuersignal U BE1: Dies ist ein Rechtecksignal mit einer Spannung von etwa 0,7 V. Spannung U CE1 am Transistor T 1 : Dieses Signal steigt kurvenförmig an, wenn der Transistor geschlossen ist. Grund: Sobald der Transistor geschlossen ist, wird der Kondensator aufgeladen. Die Kurvenform wird durch den Widerstand R 1 und die Kapazität des Kondensators bestimmt. Spannung U BE2 des Transistors T 2 : Beim Einschalten des Transistor 1 wird der Eingang des Kondensators mit der Masse verbunden. Weil aber der Kondensator vorher aufgeladen wurde, entsteht jetzt am Ausgang des Kondensators eine negative Spannung (Die Grösse dieser negativen Spannung beträgt 0,7 V minus die Kondensatorspannung). Der Transistor 2 schaltet den Primärstrom aus und löst damit den Zündfunken aus. Diese negative Spannung U BE2 wird über den Widerstand R 2 ausgeglichen. Sobald die Spannung U BE2 wieder 0,7 V erreicht, wird der Transistor 2 wieder leitend. Spannung U CE2 des Transistors T 2 : Wenn der Transistor 2 schliesst steigt die Spannung U CE2 auf 12 V an. Gleichzeitig wird der Primärstrom ausgeschaltet und der Zündfunken ausgelöst. Sobald U BE2 wieder 0,7 V erreicht sinkt U CE2 auf etwa 0,5 V ab. Der Primärstrom wird wieder eingeschaltet. Die Spannung t s : Die Dauer des Primärstromes wird positiv dargestellt. Bei der anschliessenden Diskussion wird man sicher erkennen, dass der Schlüssel zu dieser Schaltung die Aufladezeit des Kondensators ist. So wird genau genommen nicht die Schliesszeit sondern die Oeffnungszeit gesteuert. Ein präzises Ausmessen zeigt, dass auch diese Lösung ihre Grenzen hat. Aus diesem Grunde wird heute in der Regel die Schliesszeit mit dem Mikroprozessor berechnet [3]. 4

5 Schlusswort Das Elektroteam der Abteilung dankt Ihnen für das Vertrauen, welches Sie mit dem Kauf dieses Modells ausgedrückt haben. Wir wünschen Ihnen viel Freude und Erfolg bei der Arbeit mit diesem Modell. Falls unerwartete Probleme oder Fragen auftauchen, nehmen Sie bitte mit uns Kontakt auf. Wir sind überzeugt, dass wir gemeinsam eine Lösung finden. Selbstverständlich nehmen wir ebenfalls gerne positive Meldungen und neue Anregungen entgegen. HTA Biel-Bienne Abteilung Literaturverzeichnis [1] Haman Klaus, Lindemann Wilfried: Elektronik im Kraftfahrzeug, KNV Verlag, ff Verlag, ISBN , ISBN [2] Bosch: Motor-Elektronik, Technische Unterrichtung, VDT-U1/1De [3] Bosch: Ottomotor-Management, Vieweg, ISBN

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