Tändspole

Har lekt lite med en tändspole, och grundtanken var att ha ett tändstift som ljud-källa. Det skulle gå att mäta upp tändstiftets position tredimensionellt med tre mikrofoner, så man skulle kunna mata in 3D-saker i datorn genom att rita dom i luften. Man kan också tänka sig att bestämma avstånd till objekt med ett tändstift som ljudkälla, en array av mikrofoner och lite signalbehandling. Dom ideerna föll på att det blev för mycket störningar för att vara praktiskt genomförbart med vanliga mickar utan särskilt bra skärmade kablar. Här är en sammanfattning av vad jag lärt mig hittills.

Drivning

Jag tror man kan beskriva förloppet i en tändspole så här:

1. Man bygger upp ett magnetiskt fält i spolen genom att låta en stark ström gå genom primärlindningen
2. Man kopplar bort primärlindningen
3. Någon fysikalisk princip tvingar strömmar att flyta genom spolen för att försöka bibehålla magnetfältet, och det är nu man får en gnista. (Spänningen behöver höjas enormt för ingen ström flyter innan man får ett genomslag eller någon coronaurladdning.)

Tändspolens primärlindning har en resistans omkring 6 Ohm, vilket innebär att en ström på 2A kommer att gå genom spolen när det magnetiska fältet har byggts upp.

En intressant fråga är hur länge man behöver driva strömmen genom spolen innan man får en maximal gnista från spolen. Det kan man göra genom att mäta strömmen genom spolen när man kopplar in den. Strömmen är noll från början, och stiger medan magnetfältet i spolen byggs upp. När magnetfältet är maxat hjälper det inte att vänta längre för att få högre effekt i gnistan när man kopplar bort primärlindningen. I mitt fall tar det 4-6ms för spolen att bli maxad. Som jämförelse kan nämnas att det var först när jag minskat drivnings-tiden för tändspolen till 430us som jag inte fick gnista varje gång.

Schemat

Så här ser schemat ut. L₁ är biltemas högeffekts-tändspole (53-400). T₁ är en IGBT-transistor (IRG4BC15UD, mest för att jag hade en sån hemma). D₁ (1,5KE91CA) är en transientskyddsdiod, för att se till att transienterna från tändspolen (som var på minst 200V) ska hållas nere, men hade nog inte behövts till just den transistorn jag valt. Zenerdioden på 15V var också något jag tyckte man kunde ha för säkerhets skull, för jag antar att IGBT:er är lika känsliga som MOSFETar mot höga gate-spänningar. Hade försökt hitta en Zener med spänning runt 20V om jag inte nöjt mig med komponenter jag hade hemma.

Värdena på resistorerna som används beror helt och hållet på vad optokopplaren (EL817) trivdes med. 220 Ohm för strömbegränsning vid ingången gjorde att drivningen av tändspolen fungerade bra för ingångs-spänningar ned till 2V över IN-terminalerna. Det är bra att ha marginal, eftersom optokopplare försämras med tiden. Motståndet på 1k2 hade jag tänkt ha lite lägre värde på från början, men man fick inte bränna mer än 150mW i optokopplarens transistor. Förutom detta så har jag också en avstörd tändkabel (biltema 57-307) och ett passande tändstift.

Resultat