RC spínač přižhavování

(28.2.2007)

Přižhavovat, a nebo nepřižhavovat? Jak směšné se proti tomu zdá Hamletovo: "Být, a nebo nebýt"? Přesněji, přižhavovat tu zatracenou 12,7 od MVVS, a nebo ne? Někteří na internetu odpovídají kladně a říkají, že je to limitní objem motoru, kterému je dobré už na nízkých otáčkách tochu pomáhat pomocným zdrojem. Jiní, na rozdíl od těch předešlých tvrdí, že žádné přižhavování není potřeba, když se to umí. Věčné seřizování volnoběhu a ladění otáček není moje hobby. Odpověděl jsem si za Hamleta. Přižhavovat znamená být ve vzduchu a mít větší jistotu s motorem na středních a zejména nízkých otáčkách.

Zapojení jsem nalezl v různých modifikacích na internetu. Například na http://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/rc-sw.htm, http://martin-kriz.info/ (pro dvouválcový boxer MVVS 23,5 GFS/R - RC ). Původní zapojení pochází údajně od Kena Hewitta na http://www.welwyn.demon.co.uk.

Technické údaje

Popis zapojení

Většina běžných proporcionálních RC souprav pracuje na principu pulsně-šířkové modulace. Řídící napětí pro spínač je odvozeno z šířky přicházejícího pulsu 1 až 2 ms. Využívá předem nastavené šířky pulsu, při jejímž překročení dojde k sepnutí. Na vstup je přiveden signál z RC přijímače. Kladnou hranou vstupního signálu spouštěn časovač IO1A. Ten je zapojen jako monostabilní klopný obvod s délkou pulsu nastavitelnou trimrem P1 v rozmezí 1 až 2 ms. Po sepnutí vstupním pulsem se výstup Q překlopí do nízké úrovně a výstup QNON do vysoké úrovně. Z výstupu QNON se přes trimr P1 a odpor R4 začne nabíjet kondenzátor C1. Po dosažení napětí na C1 > Unap/2 se vstupem SET (vývod 6) IO11A opět překlopí do výchozího stavu. Délka výstupního signálu je tedy závislá od velikosti odporu P1, R4 a C1. Výstup Q IO1A je přiveden na hodinový vstup IO1B.

Vstupní signál z RC přijímače je přes R1 přiveden také na D vstup IO1B. Pokud je na vstupu D přítomen vstupní signál úrovně HI delší dobu než trvá puls generovaný prvním časovačem IO1A, překlopí se výstup Q IO1B do vysoké úrovně. Tranzistor T1 se otevře, sepne a připojí pomocný zdroj na svíčku motoru. Tento stav trvá, dokud se délka pulsu z RC přijímače nezkrátí pod délku pulsu generovaného časovačem IO1A. Jumper J1 na výstupu obvodu IO1B umožňuje spínat T1 pozitivní nebo negativní logikou (reverz).

Stavba a oživení

• Zkontrolujeme DPS a zapájíme pasivní součástky.
• Měřením ověříme hodnoty zapájených součástek v DPS.
• Zapájíme IO1 a T1. Jumperem Jp1 zvolime logiku spínání (reverz).
• Připojíme napájecí napětí a signál z testeru serv a nebo RC přijímače.
• Připojíme zdroj žhavení a zátěž simulující žhavící svíčku (např. žárovku).
• Řídící signál z testeru serv (nebo vysílače) nastavíme do polohy, kde požadujeme sepnutí spínače. Trimr P1 nastavíme do polohy, ve které právě dojde k sepnutí spínače.
• Nastavení opakujeme se zabudovaným spínačem v modelu. Ampérmetrem ověříme velikost žhavícího proudu.
• Vhodný okamžik pro sepnutí spínače doladíme s běžícím motorem. Zafixujeme timr P1 proti otáčení vlivem vibrací motoru, nebo ho nahradíme pevným rezistorem.

Poznámky ke stavbě

Spínač je zhotoven na jednostranné desce plošných spojů o rozměrech 30 x 65 mm včetně montážních otvorů. Z důvodů dalšího experimentování je DPS osazena klasickými součástkami a je poněkud rozměrnější než je vhodné pro lehké modely. Je tam však dostatek místa pro různé další experimenty a úpravy. Z toho důvodu bylo také pod spínací tranzistor přidáno ještě malé křidélko z Al plechu. Všechny součástky jsou umístěny na desce spojů. V novější a dosud nezdokumentované verzi RC spínače s indikací funkce je navržena DPS o rozměrech 30 x 35 mm.

V modelu hrozí nebezpečí, že by trimr mohl vibracemi při provozu P1 změnit nastavení. Lze ho zakápnout lakem nebo nahradit pevným odporem.

Používání

Pro úspěšné využívání RC spínače je potřeba tvrdší zdroj žhavícího napětí. Takový, který je schopen dodat dostatečně dlouhou dobu dostatečný proud pro žhavící svíčku (kolem 2 až 3A). Konektory připojíme podle návodu, pohybem ovladače plynu ověříme funkci spínače (viz indikační LED) a je možné startovat motor. Pokud si to seřízení motoru vyžádá, lze okamžik spínání pomocného žhavícího zdroje upravit trimrem P1.

Závěr

Tento RC spínač neobsahuje funkce, které jsou dnes běžné u mikroprocesorových řešení. Je však rychle a jednoduše realizovatelný v amatérských podmínkách. Je také v mnohých případech pro stabilizaci volnoběžných otáček spalovacího modelářského motoru naprosto dostačující.

Při prvních testech se projevila absence indikátoru stavu zapnuto/vypnuto. Samotná skutečnost, že motor byl nastartován na vnitřní zdroj, a tudíž spínač funguje, se projevila jako nedostatečná. Vzhledem k tomu, že vyjmutí již zabudovaného spínače z trupu modelu se mi jevilo jako nevýhodné (jsem prostě od přírody lenoch), byla na nevyužitý výstup Jp1 připojena LED (předřadný rezistor je v bužírce u LED), která indikuje činnost spínače v inverzním režimu. LED svítí - spínač je rozepnut, LED NEsvítí - spínač je SEPNUT. Pro nový vzorek je možné samozřejmě upravit DPS a doplnit tam předřadný rezistor této LED, případně doplnit spínací tranzistor, který zajistí, že indikace bude indikovat v okamžiku připojení interního pomocného napětí. Dále jsem doplnil na vstup napájecího napětí kondenzátory C2 a C3. Omezují jeho kolísání a eliminují špičky vznikající při provozu modelářských serv v modelu.

Schema zapojení
DPS - spodní strana (bottom)
DPS - osazení
Zapojení RC spínače v modelu .
Fotografie.

Poznámka:

¹⁾ Nechť mne laskavě odborníci nemlátí za nevhodný typ spínacího tranzistotu, ale měl jsem ho zrovna v šuplíku ....