2002/10/20 |
C.D.I.の素晴らしさにぞっこんとなった私はいろいろWEBを見ているうちに「車好きのたまり場」WEBに自作C.D.I.の記事を見つけ、早速挑戦してみることにしました。
私も昔ラジオ少年だったために(とは言っても他の方のようにコンデンサをここにいれるとどうなるといったことは
あんましわからない(^^ゞ。)このWEBを見つけて感激し、早速大須まで行って部品を揃えてきました。部品はWEBの回路図を参照にして集め、コンデンサもWEB上の部品表のように0.1μFを組み合わせたものではなく、回路図どおりの規格で購入。どうせなら友人のも一緒に作成したほうが時間も短縮すると思い、ありったけのトランスを買占めて(といっても5つしかなかったのだが)計5台分作製することにしました。
過去のC.D.I.点火装置はSCRをターンオフ(ON→OFF)させるために、高圧側の短絡による電源インバータの発振停止法を採用しており、電源容量が制限される他、特殊部品が必要だったのですが、このWEB掲載の回路では、発振を停止させないでSCRをターンオフさせる法を採用していて市販部品での製作を可能にしています。(感激!) |
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トランジスタ2SD1407データシート SF8JZ47のデータシート |
購入部品 TORYさまのページと違う具品は緑表示
(インバータ部)
トランス :SP-1203 (SEL製) ( 0-CT-12V 300mA
)
トランジスタ:2SD1407* 2
抵抗 :330Ω 1W *
2
コンデンサ :0.3μF 25WV * 2
(高圧部)
サイリスタ :SF8JZ47(東芝製)( 600V 8A )
ダイオード :1000V 3A 整流用
*2
コンデンサ :0.033μF 600WV *1, 1.0μF 600WV *1
ネオンランプ:110V パイロットランプ
抵抗 :500kΩ
1/2W*1
(トリガー部)
抵抗 :120Ω
2W*2,470Ω 1/2W*1
コンデンサ :0.1μF 25WV *1 0.2μF
25WV *2
ケース( W/H/D:70/50/100)、30P型ラグ板 * 1
ゴムブッシュ、ビス、ナット 、ワッシャー、リード線、シリコングリス、はんだ
回路図はこちら(TORYさまのページへ) |
で、夜にコツコツと4日間もかけて製作。トランジスタは2SD1407しか入手できなかったので回路図どおりに配線しました。で、早速車に取り付けて実験。ところが、やはりお約束どおり(汗)動作しません。そういえば昔もこんな気分のときってあったけっけな〜(涙)。いや
、懐古している場合ではないです。回路をチェックしてみます。問題はなさそう(泣)。サイリスタやトランジスタも注意して半田付けたので、熱破壊はないだろうと、念のため作製したものを取り替えて試してみたけどもいずれも同じです。
+12Vをかけてやると「ブーン」と小さく発振しておりわずかにインバータ部の0.3μFコンデンサが暖かくなっているのを認めます。ネオンランプは点きません。
さて、もうここですでにお手上げ状態。私が所有している機器はテスターのみ。BBSの過去ログを見てみたが有効な検査方法はいまいちわからず、ここで頓挫したまま途方にくれることになりました・・。
(泣)。 |
2002/10/23 |
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BBSに救いを求めたところ、TORYさまにトラブルシューティングを教えて頂きました。まさに渡りに船!早速教えて頂いたようにトラブルシューティングを実施してみました。
とりあえず回路のみの状態で安定化電源から電源をとってテストを行ってみます。結果ですが、+12Vを継いでもシーといった発振音はしているもののネオンランプ点灯しません。半ばあきらめ気分でケースに入れる前の裸の別セットで試してみたところ、始めてネオン管点灯(感涙)です。
ネオン管が点灯しない原因はサイリスタ(SCR)をそのままネジでケースに放熱していたのがいけなかったようです。SCRの金属部はアース不可だったのね・・。まったく無知というかなんというか(汗)。SCRには独自で放熱板が必要なのでしょうかね・・。
気を取り直してトラブルシューティングに従ってIGコイルに継ぐ線に1KΩの抵抗を介してアースさせ、(この時点でネオンランプはやや暗く点灯に変わる)点火信号入力配線端をアースに落としてみました。が、結果は×(点滅せず)(泣)。オープンの回路でも試してみたのですが、やはり同じです(号泣)。この場合トラブルシューティングでは”点火信号の配線不具合”となっているのですが(ゲート以下のところ??)点火信号回路は非常に簡単な部分で、どう見ても不具合はなさそう。IGコイルに接続してのテストが必要なんでしょうか・・。
ところで、この点火信号入力配線端によるネオンランプ点滅の実験中、ケースに触れたとたん私が感電してしまいました。(これは何か問題があるのでは(泣)?)とりあえず駄目もとで実車に取り付けて実験したのですが、案の定×。・・どこが問題なのかわからず結局お手上げ状態です。BBSにて富士山で言えば8合目くらいまで来ていると
いわれたけど・・もうすこし? |
こうやってSCRをアースさせてはいけないらしいです・・。 |
C.D.I.のトラブルシューティング
* C.D.I.作動不具合時の点検手順
( ブロックごとの異常チェックで不具合部分を見つけ出しましょう )
@インバータ電源、A高圧整流回路、B高圧回路、C点火信号回路の4ブロックに分割して調査します。
特に指定なき場合は点火信号入力配線端子はオープン(非接続)にしておきます。
(1)あらかじめ SCRのA(アノード)端子の高圧配線を外しておきます。高圧配線の整流端子に点火用コンデンサが接続されている場合は、反対側(IGコイルに接続する側)をオープン(非接続)にすればOKです。
→ Q1. 12V電源を繋いでみて、ネオンランプが点灯するか?
ans1X. すぐに、はっきりとした点灯有。(トランスにチーとかシーのかすかな発信音有) → (2)へ(@,AOK)
ans1Y. ぼんやりとした点灯、又は点灯しない。→ トランス高圧端子後の配線を見直し
(ダイオードの方向は間違えていないか?抵抗、コンデンサの値は適当か?)
上記間違い有り → 間違いを修正、再テスト
上記間違い無し→ AOK → @インバータ電源に不具合有
(2)(1)で外した配線を復元。点火用コンデンサのIGコイルに接続する側はオープン(非接続)
→ Q2. 12V電源を繋いでみて、ネオンランプが点灯するか?
ans2X. すぐに、はっきりとした点灯有。 (トランスにチーとかシーのかすかな発信音有) → (3)へ(BOK)
ans2Y. 点灯しない。 → Q3.SCRのG(ゲート)端子の配線を外し12V電源を繋ぐと、ネオンランプが点灯する?
ans3X.すぐに、はっきりとした点灯有。 → C点火信号回路に不具合有 → 配線見直し修正、再テスト
ans3Y. 点灯しない。 (SCRが破損している) → SCRを交換
(3) Q4.点火信号入力配線端をあらかじめ点火コンデンサからの配線に抵抗(100〜数KΩ)をつないで一方をC.D.I.ボデーのアースに接触、ネオンランプは一瞬消灯、点灯?
ans4X.一瞬の点滅有。→ C.D.I.単品での配線ミスは見当たらず、部品の特性異常?→机上テスター等で判定必要?
ans4Y.点滅しない。 → C点火信号回路に不具合有 → 配線見直し |
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さて、ここが問題の(汗)点火信号回路です。SCRのゲート(写真一番右の端子)から0.1μFと0.2μFに分岐して0.2μFはそのままアースへ。0.1μFからはさらに0.2μFに分岐して0.2μFはそのままアースへと落としています。
0.1μFは470Ω
に接続され点火信号入力端子(ミノムシクリップのついているところ)が出た後、60Ω(120Ω×2)の抵抗を通って+12Vに接続してます。 |
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2002/11/05 |
ところでSCRの放熱板の件ですが、BBSによると放熱板をつけずに1年半使用した例があり不具合はなかったとのことでした。理論的にも、300V*300V*1μF/2でμが
0.000001なので4サイクル4気筒エンジンが9000回転したとして4.5J(ジュール)これが全エネルギーなのでSCRで消費されるエネルギーは問題にならないものだろうとのことでした。 |
取りあえず、放熱板なしで接続作動させてみましたが発熱はなさそうなので、SCRは放熱板なしで行くことにします。
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2002/11/20 |
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BBSで助け船を頂きました。SCRの不良?でも台数が多いことから、点火信号(トリガー)回路の可能性が高い様に思われるとのことです。そこでトラブルシューティングのとおりSCRのゲート配線を外して、トリガー回路の電圧を計ってみました。コンデンサの反対側(電圧測定部位の”コンデンサの反対側”コンデンサのSCRが結線されていない抵抗が結線されている側(470Ωの抵抗))にはちゃんと12Vが来ています(点火信号配線オープン時)。
常用では勧めかねるけども、トライとして1KΩ位の抵抗を介してこことゲート端子を接触させてみてとのお言葉によりやってみますがSCRの放電はなく、(もし放電される様ならトリガー回路があやしい)回路の異常はなさそうです。(泣)
実験中の写真
なお、この回路ではIGコイルのマイナスに高圧電流を入力しており逆方向となっています。もともとの放電現象では、点火タイミングが来た時に通電が遮断されIGコイルに貯えられた磁気が電気に変換し放電し(電磁現象)+側へ放電電流が流れるのですが、配線変更を簡略したこのタイプでは、−側へ高電圧が流れる事になるので逆方向になるとのこと。(IGコイルの結線方法を変更(−側をアース、+側にC.D.I.)すれば同方向となります。)
市販のワコーのC.D.I.(GT-1000FXなど)も逆方向でした。(右の図) |
そこでIGコイルの結線も、レスの通りコイルの1次側だけの配線変更で、+12V電源結線を外し、コイルの−側端子にC.D.I.の配線を結線し、+側端子はアース結線を行なってみました。
結果は・・やはり駄目でした。スイッチを入れるとネオンランプは点灯するのですが、セルを回しても空回りしているだけ。
また、極性を入れ替えて(+12V電源結線を外し、コイルの+側端子にC.D.I.の配線を結線し、-側端子はアース結線を行なう。)同じようにやってみたけども、やはり動作しません。(泣) |
2002/12/07 |
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今日はとりあえず作製したC.D.I.全部を次々に取り付けて様子を見ることにしました。たとえばSCRが不良だったとしても5つとも故障しているとは考えにくいですしね。
出来上がったC.D.I.をひとつひとつ付けて試してみたのですが、やはり動作しません。ネオンランプは点灯し、発振しているのですが、セルを回しても火花がとんでいないようです。回路に異常はなさそうですが、こうなると本体というよりもSJ10に取り付ける際の配線に問題があるのかもしれないですね?。
なぜそう思ったかといいますと、セルを回すとまったく別配線の防錆装置のランプが消えるんですね。そのままでは消えたままです?。で、C.D.I.を外すとまたちゃんと点灯しています。??しかしショートしているわけでもなさそうだし、どうも別のところに電流が回りこんでいるようです。私の配線が悪い??
とはいっても検証できず、このまま実験は終わってしまうのは・・(泣)。
こんなにあっても仕方がないので、もしこのままの状態で検証していただけるならお譲りします。どなたか一緒に検証していただけませんか?(号泣)。 |
うーん、圧感ですねー(笑)。 |
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2002/12/13 |
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・・なんて言っていたら、なんとこのWEBを見た方からメールが来て協力していただけることになりました。
°'★,。ヾ(⌒▽⌒)ノ♪" 早速師匠と呼ばせて頂きます(^-^)/。
師匠が気がついた点は、セミトラ(フルトラ)のコレクタ(回路図上の上矢印)はどのような配線になっているか?もしかして、コイルと接続していないかとのことでした。
以下、師匠より。 |
この回路は、自励発振した信号をトランスで昇圧・ダイオードで半波整流後コンデンサによりDC成分をカット後、IGに印可しています。コイルの−端子には高圧の交流電圧が印可された状態で待機され、ポイント(点火信号)の入力によって、励磁されたIGの逆起電力で火花を飛ばしていると思われます。
ここで問題になるのは
1.コイルに高圧の交流分を印可した状態では、コイルに磁気飽和(記憶)されない。
2.回路頭上のフルトラ(セミトラ)のコレクタ(上矢印)とコイルの下矢印を接続すると、高圧信号はそのまま抵抗・コンデンサを経由しSCRを起動してしまい、せっかくの高電圧が放電されてしまい期待電圧にならない。となります。
私がケースに触れたとたん感電したと言う事もあり、やはりどこかに配線ミスがあるように思うとのこと(汗)。
感電->ケースに高圧印可されているー>ケースをボディに接触させている->ボディーアースを経由し他の回路に影響を及ぼしている。
これは防錆装置のランプが消えることでも証明されているようです。
特に防錆装置は、ボディーのアース信号に高周波の信号を微弱に流し続けることにより金属表面を活性化させ錆びを防止するように出来ているので(本当の所は分かりませんが、理論的にはあっているはず。)アース側に特殊な高周波を流している装置(防錆装置)とC.D.I.の高周波がケンカしているのが最終的な問題になっているかもしれません。
一度防錆装置を停止またははずしてみたらどうなるのか気になるところです。
回路的に絶対に動く回路なのか少し疑問がありますが、(汗)
1.発生した高圧交流信号(トランスがかすかに唸る。)を半波整流で+側だけの高周波をそのままコイルに印可しています。->これではコイルは単なる負荷でありコイルに磁力を貯めることが出来ません。
実験方法(エンジンに付けなくても出来ます)
1. 12Vを用意します。(バッテリでも何でもOK)
2. フルトラ(セミトラ)の変わりにスイッチでも用意し、フルトラの信号接続線を、アースに落とすことが出来るようにします。(線を剥いて、手でバッテリのマイナス側とショートさせてもOK。 ただし長時間行うと+12とに間が60オーム程度の比較的低い抵抗なので抵抗が燃える可能性もありますが。12V/60オーム=約200ミリA W=12C*0.2=1.2ワット と結構大きなワットの抵抗で無いと速攻で燃えるので、スイッチの場合は要注意です。)
3.コイルの出口にプラグコードを使用してプラグをつなげ、プラグのアース側をバッテリのマイナス側に、電線(電流は流れないので細くても問題ないと思われます)で接続してください。
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SJ10や30他の古い車も同じですが、ポイント信号はディスビから1本しか出ていません。 ポイントは単純なスイッチなので本当は2本あります。 そのうち1本はディスビ内で、エンジンと同じライン(アース)に落ちています。 なので配線がどのようになっているか分からないのですが、少なくともポイント信号の使い方が間違っているとともに無理に2本を出して使用しているとすれば
、片方はエンジンを通しアースされているため、たまたまアース側の信号を作成したC.D.I.の信号と接続すれば、ケースを触ることにより当然感電する可能性が出てきます
。(冬場の静電気による感電みたいなもの)
このWEBのC.D.I.接続先をみて確信された(^_^;)そうで、配線経路が完全に勘違いしていると思われるとのこと(泣)。そこで対応方法を伝授してもらいました。(師匠によるとあくまでも理論上なので確信はあまり無いそうですが(^_^;)。)
コイルとフルトラのコレクタ間にポイント信号をつないだと仮定して、
C.D.I.の信号は2本でており、コイルのプラスとマイナスに接続されています。単純な構造のC.D.I.ならば、多分コイルのプラスに接続する信号またはマイナスの信号がC.D.I.のケースと通電状態になっているはずです。(理論的にはプラス側だと思いますが、逆かもしれません。)
つまり作成したC.D.I.の出力(図面上一番右上のコンデンサからコイルのマイナスへ接続されている線はそのままでいいのですが、コイルのプラスに接続されている+12Vの線は外してしまい、新たにコイルのプラスからボディーにアースします。(これ
もプラスマイナス逆かもしれません)
そしてセミトラの出力(通常配線ならばコイルのマイナス端子に接続する信号)を作成したC.D.I.のゲート信号(+12から60オームを通した所。 図の下の辺)に接続します。ポイントからの信号は、セミトラの入力(ポイント信号)と接続してください。
これで、一応市販のC.D.I.と中身は違ってもケースから見た配線は同じになるはずです。(当然回路中央から出ている+12はそのまま+12V)
これでコイルがきちんと励磁してくれれば、火花が出るはずです。
励磁に関してはまだ気になっていますが、本来のC.D.I.はコンデンサに蓄えた電荷をコイルに流すことによって火花を飛ばすもので、コイルの点火手法はコイルに蓄えた磁力の逆起電力を利用するため、通常は非点火時間にコンデンサに電気を蓄える=コイルに電圧がかかり磁気を蓄えることになります。その後ポイントONでコンデンサに蓄えた電気を放電=コイル電圧が無くなり起電力により火花を飛ばすとなるわけですが、このままでは問題があります。
ポイント式の時は、ポイントONで電気が流れコイルに磁力を蓄え、ポイントOFFで蓄えた磁力を利用して火花を飛ばすとなるため、ポイントONですぐに火花が出てしまうと、当然点火時期が早くなる事になってしまいます。
市販のC.D.I.で点火時期の再調整が必要となるのはこの問題のためではないでしょうか。そのためにコイルのプラスとマイナスを逆付けして対策しているのではないかと思います。
そこで回路的に、抵抗とコンデンサによりサイリスタのゲート信号をポイントOFFで開くようにするのが回路図上の抵抗2本とコンデンサであり、これはパイ(Π)形に組まれた回路になると思います。
ただ先に書いたのように半波整流されただけの電圧できちんとコイルが励磁してくれるかどうかは疑問があるわけで、なぜならコイルはわずかな時間の励磁で火花を飛ばすように出来ているためだからです。 ここでちょっと計算。
LJ50のMAX回転が6000RPMとすると(計算しやすいように。)毎分6000回転 毎秒100回転 1回転あたり0.01秒になります。
ポイントのONは360°に対し3°とすると 3°÷360°×0.01秒=0.00008秒 これを周波数に換算すると12.5KHzの周波数に追従することになります。 自励発振の発振周波数がこの周波数よりもはるかに速ければ(100倍として1250K=約1メガヘルツ)問題ないと思われますが、使用しているトランスが通常のダウントランスのようなのでこんなに速い速度にはトランスが追従しないはずです。 最近のパソコンに使用しているスイッチング電源ですらせいぜい500Kヘルツなので、このままではきちんとした励磁は出来ないと思われます。 もし火花が飛んだとしても、ひ弱な火花しか出ないのではないでしょうか。(ネオン管が多少のコンデンサの役目をするので多少はましかもしれませんが。)
・・・と大体理論的にはこんなところらしいです(大汗)。でも、私が行ったコイルへの配線はオリジナルの配線図と違ってご指摘のような継ぎ方はしているんですけど・・。
さて、あとはきちんと実験してみる必要があるものの、あと一歩と言う事だけは間違いなさそうですね。 |
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