Hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển hiện nay rất ít được sản xuất. Tuy nhiên, ở Việt Nam vẫn còn nhiều loại xe cũ trước kia có trang bị hệ thống này.
Hình 5-24 trình bày một sơ đồ đơn giản của hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển.
Hình 5-25: Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển
Cuộn sơ cấp W1 của bobine được mắc nối tiếp với transistor T, còn tiếp điểm
K được nối với cực gốc của transistor T. Do có transistor T nên điều kiện làm việc của tiếp điểm được cải thiện rất rõ bởi vì dòng qua tiếp điểm chỉ là dòng điều khiển cho transitor nên thường không lớn hơn 1A.
Đến bộ chia điện W1 W2 Rf Rb Ie T C E B K Ib IC SW
Nguyên lý làm việc của sơ đồ như sau:
Khi công tắt máy IGSW đóng thì cực E của transistor T được cấp điện dương. Còn điện áp ở cực C và cực B của transistor có giá trị âm. Khi cam không đội, tiếp điểm K đóng, sẽ xuất hiện dòng điện qua cực gốc của transistor theo mạch sau: (+) accu SW Rf Wt cực E cực B Rb K (-) accu. Rb là điện trở phân cực được tính toán sao cho dòng Ib vừa đủ để transistor dẫn bảo hòa. Khi transistor dẫn dòng qua cuộn sơ cấp đi theo mạch: (+) accu SW Rf
Wt cực E cực C mass (âm accu). Dòng sơ cấp của bobine có thể được tính bằng tổng dòng điện Ib + Ic của transistor T. Dòng điện này tạo nên một năng lượng tích lũy trong từ trường trên cuộn sơ cấp của bobine và khi tiếp điểm
K mở, dòng Ib = 0, transistor T khóa lại, dòng sơ cấp I1 qua W1 cũng bị triệt tiêu thì năng lượng này được chuyển hóa thành năng lượng để đánh lửa, và một phần thành sức điện động tự cảm trong cuộn W1 của bobine.
Sức điện động tự cảm trong cuộn W1 ở hệ thống đánh lửa thường có giá trị khoảng 200 400V hoặc hơn nữa. Do vậy, không thể dùng các bobine của hệ thống đánh lửa thường cho một số sơ đồ đánh lửa bán dẫn vì transistor sẽ không chịu nổi điện áp cao như vậy đặt vào các cực E – C của transistor khi nó ở trạng thái khóa. Trong các hệ thống đánh lửa bán dẫn người ta thường sử dụng các bobinee có hệ số biến áp lớn và có độ tự cảm L1 nhỏ hơn loại thường hoặc người ta có thể mắc thêm các mạch bảo vệ cho transistor.
Thực tế, sơ đồ của hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm phức tạp hơn. Để sử dụng transistor loại NPN, người ta có thể dùng hai transistor như trong sơ đồ hình 5-26 của hãng Motorola, hoặc phức tạp hơn như sơ đồ hình 5-26 trang bị trên các xe Zin 130, Vonga – M24.
Sơ đồ hình 5-26 có nguyên lý làm việc tương tự sơ đồ hình 5-25.
Hình 5-26: Sơ đồ hệ thống đánh lửa của hãng Motorola. Đến bộ chia điện T1 T2 W1 W2 R1 R2 R3 R4 K SW Rf
Hình 5-27: Sơ đồ hệ thống đánh lửa TK 102
Sơ đồ hình 5-27 bao gồm một hộp điện trở CЭ107, Igniter TK 102, bobine
Б 114 và bộ chia điện.
Nguyên lý làm việc như sau:
Bật công tắc máy IGSW, điện được cung cấp đến igniter qua Rf1 và Rf2. Nếu vít hở, transistor T ở trạng thái khóa, trong cuộn sơ cấp không có dòng điện. Khi vít K đóng lại, xuất hiện ba dòng điện đi theo các nhánh sau:
- Dòng I0: … (+) w1 w3 w4 K mass. R2
- Dòng Ib: … (+) w1 cực E cực B w4 K mass.
- Dòng Ic: … (+) w1 cực E cực C mass.
Dòng sơ cấp I1 có thể tính: I1 = I0 + Ib + Ic.
Sự tăng dòng qua W4 làm cảm ứng trên cuộn và W3 một sức điện động có chiều như hình vẽ, có tác dụng hồi tiếp dương làm cho T3 chuyển nhanh sang trạng thái dẫn bão hòa. Dòng qua W1 tăng, thực hiện quá trình tích lũy năng lượng trên bobine.
Đến thời điểm đánh lửa, vít K mở ra, dòng qua W4 của biến áp xung bị ngắt đột ngột làm cảm ứng trên cuộn W3 một sức điện động có chiều trên hình vẽ làm phân cực ngược mối nối BE của transistor T làm cho nó chuyển sang trạng thái khóa nhanh chóng. Dòng qua T bị ngắt đột ngột làm cảm ứng trên cuộn dây W2
một điện thế cao gởi đến bộ chia điện. Đồng thời, lúc này trên W1 cũng xuất hiện một sức điện động tự cảm. Sức điện động này được dập tắt bởi mạch R1- C2. Trong trường hợp dây cao áp bị treo, sức điện động trên cuộn sơ cấp vượt quá
80V, Zener D1 sẽ mở khép kín qua nó theo chiều ngược nên sức điện động này không gây tác hại cho transistor T.
T R1 R2 C1 C2 E C B W1 W2 D1 D2 Rf2 Rf1 + K P K SW Relay đeÀ Đến bộ chia điện M Igniter C 107 Б11 W4 W3
Tụ C1 có tác dụng bảo vệ cho mạch khi điện áp nguồn có sự tăng đột ngột. R2
là điện trở phân cực và bảo vệ cho transistor T.
So với hệ thống đánh lửa thường, hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm có nhiều ưu điểm, đặc biệt là đảm bảo được tia lửa điện có năng lượng lớn ở tốc độ cao. Tuy nhiên do dòng qua vít quá nhỏ không thể xảy ra quá trình tự làm sạch nên phải thường xuyên chùi vít bằng xăng.