Устройство «подкала» свечи ДВС

Самым простым «драйвером подкала» свечи может служить обычная батарейка, типа той, которые применяют при запуске двигателя. Существенный недостаток такого решения — его постоянная работа. Во первых, при потребляемом токе ~3 А срок службы такой батарейки довольно не велик, всего 30-40 минут, а это всего 3-4 полета модели. Во вторых, свеча, получаемая подогрев сразу из двух источников — от батареи и от разогретых продуктов сгорания ГС — будет перекаливаться, что снизит ее ресурс, и как я писал выше, не позволит оптимально настроить режимы двигателя. Следовательно, разумнее обеспечить плавное (или ступенчатое) ограничение потребляемого свечей тока в зависимости от оборотов двигателя.
В качестве управляющего может использоваться сигнал, поступающий на рулевую машинку, регулирующую открытие дроссельной заслонки карбюратора двигателя. При этом можно даже обойтись без дополнительного канала управления. Правда, с одним «но» — заводить, прогревать и регулировать двигатель придется только на самых малых оборотах, когда на свечу будет подаваться максимальное напряжение. Не очень удобно. Точнее — совсем не удобно. Конечно можно предусмотреть какую-либо коммутацию, обеспечивающую при заводке двигателя подачу на свечу максимального напряжения. Главное — перед взлетом не забыть переключиться в «крейсерский» режим. Догнать взлетевшую модель для переключения тумблера будет проблематично.
Более разумно использовать для управления драйвером подкала отдельного канала, в который микшировать сигнал канала газа. В этом случае применение трехпозиционного переключателя обеспечит три режима работы драйвера:

режим запуска: максимальное напряжение на свече, независимо от положения ручки управления дросселем;
полетный режим: напряжение на свече зависит от положения дроссельной заслонки, и изменяется от максимума на малых оборотах, до отключения подогрева при оборотах выше средних;
режим «подогрев свечи отключен».

Учитывая, что потребность в подобном устройстве возрастает с увеличением кубатуры двигателя (в больших двигателях свеча при продувке остывает более интенсивно), будем исходить из того, что применяемая аппаратура имеет достаточное количество каналов, и позволяет микшировать каналы между собой.
Будем считать так же, что режим холостого хода ДВС соответствует максимальной длительности канального импульса (~2 мс), а отключение подогрева должно происходить при среднем положении ручки управления дроссельной заслонкой двигателя, при длительности канального импульса равной 1,5 мс.
Разумеется, можно сделать устройство, обеспечивающее плавное изменение тока накала свечи (или напряжения на ней), но как показывает опыт, вполне достаточно организовать ступенчатую регулировку тока накала, с шагом в 250-400 мА. Тогда потребуется всего 3-5 «ступеней» регулировки тока, допустим, так: 3,5-3,2-2,9-2,6-2,3-0 А («0″ соответствует отключению подогрева свечи). Величины ступенек регулировки не так принципиальны, гораздо важнее обеспечить стабильность тока при изменении напряжения питающей батареи. Батарею целесообразно использовать четырехбаночную NiCd, или двухбаночную LiPo, а регулировку тока осуществлять с помощью ШИМ-регулятора. Для обеспечения стабильного накального тока имеет смысл ввести обратную связь, сигнал которой будет определять скважность импульсов ШИМ-регулятора. ШИМ-регулятор обеспечит достаточно высокий КПД устройства (до 90-95%), при этом не стоит опасаться больших помех от этого регулятора — применение CL-фильтра на его выходе снизит помехи до минимума, ведь средний ток свечи не велик, и соизмерим с током, потребляемым мощными цифровыми серво-машинками, которые все чаще применяются на больших моделях.

Проще всего реализовать подобное устройство на микроконтроллере ATtiny15. Эта микросхема не требует внешнего кварцевого резонатора, имеет скоростной ШИМ выход, и встроенный АЦП, который потребуется для организации обратной связи по напряжению. Применение микроконтроллера не только позволит индицировать режим работы устройства с помощью светодиода (-ов), но и даст возможность при необходимости обеспечить два-три различных варианта программной настройки драйвера под разные температуры окружающей среды. Кроме того, будет крайне желательна индикация исправности самой свечи.

Вот теперь можно считать, что мы определили основные требования к устройству, и выбрали на чем будем его строить.

Страницы: 1 2 3