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Controlador Electrónico para Bobina de Encendido

El controlador es un circuito electrónico que se encarga de producir pulsos rectangulares de voltaje los cuales sirven para controlar la corriente que circula por la bobina y producir las interrupciones de corriente para generar las chispas de alto voltaje en el secundario.

Es un circuito como el mostrado a continuación:

Circuito Controlador

Nota: Si al hacer click en la imagen esta se ve muy pequeña, puedes abrir el enlace en una nueva ventana o descargarla a tu PC y verla en su tamaño original.

El corazón del circuito es un temporizador NE555, un integrado capaz de generar pulsos de hasta 500 KHz de frecuencia y brindar hasta 200 mA de corriente de salida. Este temporizador es barato y es bueno conseguir más de uno por si acaso se presentan accidentes y se llega a quemar alguno.

Los componentes principales que forman el circuito son los siguientes:

  • TR2 es una fuente de voltaje de 24V A.C. Más especificamente, es un transformador de 24V A.C., con derivación central, aunque esto último no es necesario.
  • D1, D1, D3, D4 son diodos rectificadores de propósito general MR754, de 6A a 400V.
  • D5 es un diodo Zener de 15V, 1/2W.
  • C1 es un capacitor electrolítico radial de 2200, 4700 o 10000 μF a 50V.
  • C2 es un capacitor de poliéster metalizado de 0.01 μF, 250V.
  • R1 y R2 son resistores de 1KΩ, 1W. R3 es un capacitor de 500Ω de la misma potencia.
  • RV1 es un potenciómetro de 250KΩ, aunque no habrá problema si se usa uno de 1MΩ.
  • Q1 es un transistor Darlington TIP122 o TIP102.
  • Q2 es un transistor de potencia MOSFET IRF740, IRF740LC o bien un IRF640. Este transistor puede ser cambiado por un BJT 2N3055 bajo la condición de que entre la terminal 3 del NE555 y la base del 2N3055 se coloque un resistor de mínimo 100Ω, 1W.
  • TEMP es el temporizador NE555.
  • VR1 es un varistor de 150 a 400V, de gran potencia.

Puente RectificadorTransistor 2N2222A

El diodo Zener D5 lo empleamos como regulador de voltaje para el 555 ya que este solo es capaz de manejar hasta 18V D.C. El resistor R1 es un limitador de corriente para evitar que los zener se quemen; sin embargo el NE555 necesita más energía que la suministrada a través de la derivación entre R1 y D5, así que se emplea un transistor Q1 TIP122 o TIP 102.

Los diodos D1, D2, D3 y D4 forman un puente rectificador. La corriente que deben manejar estos diodos es muy grande: entre 3 y 6A, dependiendo de las condiciones de operación de la bobina. No obstante, si se reemplaza por un puente rectificador dedicado y que soporte la corriente adecuada, no habrá problema. Si los diodos se reemplazan por otros de más corriente, mejor aún.

El varistor VR1 sirve para proteger al MOSFET de los picos de voltaje. Debe estar valorado entre 150V, útil para el IRF640, o hasta 400V para el IRF740. Entre más grande, físicamente, sea el varistor, más potencia podrá disipar y soportará una mayor corriente.

La función del potenciómetro RV1 es la de variar la frecuencia de operación del 555, así como el cambio del ciclo de trabajo del mismo. Sin embargo, dada la construcción del circuito el ciclo de trabajo estará entre 0.75 y 0.5. La frecuencia también depende de la magnitud del capacitor C2 y está determinado por

Frecuencia de Operación

El ciclo de trabajo es

Ciclo de Trabajo

Así que siguiendo estás ecuaciónes es posible determinar el rango de operación del 555. Nota: es importante que no se cambien los resistores R2 y R3.

El pin 5 del NE555 se deja desconectado, aunque puede conectarse un capacitor de 10nF, determinado enteramente por el manual del mismo integrado, el cual puedes descargar de la sección DESCARGAS.

Temporizador NE555

Apunte: la terminal número 1 del 555 es la adyacente al círculo impreso en su empaque plástico. A partir de allí se cuentan en la dirección contraria a las manecillas del reloj.

La señal cuadrada se obtiene desde el pin 3 y se aplica al puente (G) del IRF740, un MOSFET de potencia de canal N que maneja hasta 10A de corriente continua, o el IRF640, que maneja hasta 18A. Por su construcción los MOSFET son adecuados para usos como interruptores de alta frecuencia y por eso lo empleamos en este circuito, sin embargo también se puede emplear un 2N3055, que es un transistor bipolar (BJT) de potencia.

MOSFET IRF640BJT 2N3055

El desempeño de la bobina es mejor cuando se emplea el IRF640 que cuando se usa el 2N3055. Sin embargo el MOSFET es más delicado que el bipolar ante los picos de alto voltaje (Lo digo por experiencia al haber destruido 2 MOSFET con anterioridad).

El circuito con el que terminé es el siguiente:

MOSFET IRF640BJT 2N3055

Circuito y Bobinas

 

Artículo extraído de La Web del Electromagnetismo

 

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