Circuito de Ignição de Descarga Capacitiva Simples (CDI)

Neste artigo, discutimos o circuito para um circuito de ignição de descarga capacitiva universal simples ou um circuito CDI usando uma bobina de ignição padrão e um circuito baseado em SCR de estado sólido.

Como funciona o sistema de ignição em veículos

O processo de ignição em qualquer veículo torna-se o coração de todo o sistema, pois sem esta fase o veículo simplesmente não dá partida.

Para iniciar o processo, antes tínhamos o disjuntor para as ações necessárias.

Atualmente o disjuntor de contato é substituído por um sistema de ignição eletrônico mais eficiente e duradouro, denominado sistema de ignição por descarga por capacitor.

Princípio Básico de Trabalho

O funcionamento básico de uma unidade CDI é executado através das seguintes etapas:

1. Duas entradas de tensão são alimentadas ao sistema CDI eletrônico, uma é a alta tensão do alternador na faixa de 100 V a 200 V CA, a outra é uma tensão de pulso baixo de uma bobina de captação na faixa de 10 V a 12 V CA.
2. A alta tensão é retificada e a DC resultante carrega um capacitor de alta tensão.
3. O pulso curto de baixa tensão aciona um SCR que descarrega ou despeja a tensão armazenada do capacitor no primário de um transformador de ignição ou bobina.
4. O transformador de ignição aumenta essa tensão para muitos quilo-volts e fornece tensão para a vela de ignição para criar as faíscas, que finalmente acende o motor de combustão.

Descrição do Circuito

Agora vamos aprender as operações do circuito CDI em detalhes com os seguintes pontos:

Basicamente, como o nome sugere, sistema de ignição em veículos se refere ao processo no qual a mistura de combustível é inflamada para dar partida no motor e nos mecanismos de acionamento. Essa ignição é feita por meio de um processo elétrico, gerando arcos elétricos de alta tensão.

O arco elétrico acima é criado através da passagem de alta tensão extrema através de dois condutores potencialmente opostos através do entreferro fechado.

Como todos sabemos, para gerar altas tensões necessitamos de algum tipo de processo de intensificação, geralmente feito através de transformadores.

Como a fonte de tensão disponível em veículos de duas rodas é de um alternador, pode não ser potente o suficiente para as funções.

Portanto, a tensão precisa ser aumentada em muitos milhares de vezes para atingir o nível de arco desejado.

A bobina de ignição, que é muito popular e todos nós a vimos em nossos veículos, foi especialmente projetada para o aumento da tensão da fonte de entrada acima.

No entanto, a tensão do alternador não pode ser alimentada diretamente para a bobina de ignição porque a fonte pode ser de baixa corrente, portanto, empregamos uma unidade CDI ou uma unidade de descarga capacitiva para coletar e liberar a energia do alternador em sucessão, a fim de tornar a saída compacta e alto com corrente.

Design PCB

Circuito CDI usando um SCR, alguns resistores e diodos

Referindo-se ao diagrama do circuito de ignição de descarga do capacitor acima, vemos uma configuração simples que consiste em alguns diodos, resistores, um SCR e um único capacitor de alta tensão.

A entrada para a unidade CDI é derivada de duas fontes do alternador. Uma fonte é uma tensão baixa em torno de 12 volts, enquanto a outra entrada é retirada da derivação de tensão relativamente alta do alternador, gerando cerca de 100 volts.

A entrada de 100 volts é devidamente retificada pelos diodos e convertida para 100 volts DC.

Esta tensão é armazenada dentro do capacitor de alta tensão instantaneamente. O sinal de baixa tensão 12 é aplicado ao estágio de disparo e usado para disparar o SCR.

O SCR responde à tensão retificada de meia onda e liga e desliga os capacitores alternadamente.

Agora, como o SCR está integrado à bobina primária de ignição, a energia liberada do capacitor é forçosamente despejada no enrolamento primário da bobina.

A ação gera uma indução magnética dentro da bobina e a entrada do CDI, que é alta em corrente e voltagem, é posteriormente aumentada para níveis extremamente altos no enrolamento secundário da bobina.

A tensão gerada no secundário da bobina pode aumentar até o nível de muitas dezenas de milhares de volts. Esta saída é adequadamente organizada em dois condutores de metal presos dentro da vela de ignição.

A tensão com um potencial muito alto começa a formar um arco nas pontas da vela de ignição, gerando as faíscas de ignição necessárias para o processo de ignição.

Lista de peças para o DIAGRAMA DO CIRCUITO

R4 = 56 Ohms,
R5 = 100 Ohms,
C4 = 1uF / 250V
SCR = BT151 recomendado.
Todos os diodos = 1N4007
Bobina = Bobina de ignição padrão de duas rodas

O videoclipe a seguir mostra o processo básico de trabalho do circuito CDI explicado acima. A configuração foi testada na tabela e, portanto, a tensão de disparo é adquirida de 12 V 50 Hz CA. Como o acionador é de uma fonte de 50 Hz, as faíscas podem ser vistas formando um arco na taxa de 50 Hz.