¿Cómo funciona este circuito de ignición con emparejamiento electrónico?

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Estoy trabajando en la construcción de un circuito para encender un e-match para el despliegue de paracaídas en un cohete amateur. Desafortunadamente, mi experiencia está en CS, no en EE, así que estoy un poco perdido en la parte del hardware de este esfuerzo.

Le pregunté a un amigo de un amigo por algunos consejos y me dieron el siguiente esquema. Construirlo no es un problema, pero lo que realmente quiero es entender cómo & por que funciona Entiendo que lo básico es que el interruptor se usa para habilitar al feto que disparará el encendedor y que el condensador se usa porque la batería lipo no es capaz de subir más de 1A instantáneamente, pero más allá de eso y mi entendimiento se vuelve más turbio. / p>

Dicho esto, mis preguntas:

  • En primer lugar, a un alto nivel, ¿entiendo bien cómo funciona este circuito?
  • ¿Cómo puedo determinar los valores necesarios de resistencia y capacitancia? Entiendo la ley básica de Ohm, pero no estoy seguro de cómo tener en cuenta el condensador y el feto.
  • ¿Por qué hay una resistencia entre el interruptor y la puerta fet?
  • ¿Qué modificaciones debo hacer si, en lugar de un interruptor, quiero controlar el fet desde un pin de salida en un microcontrolador?
  • ¿Debo hacer algunas consideraciones si quisiera conectar otro circuito de encendido conectado a la misma batería?

¡Cualquier idea es muy apreciada!

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta shanet

1 respuesta

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En un "alto nivel" su explicación es básicamente correcta. Aunque algunas baterías lipo son totalmente capaces de suministrar 1A a un circuito, al menos por un corto tiempo. En realidad, depende de la capacidad de la batería utilizada.

El condensador se usaría para acumular una carga sustancial a lo largo del tiempo, esta carga se puede descargar rápidamente en el encendedor. Una resistencia en serie con el capacitor limita la corriente de carga al capacitor, lo que le permite cargar con el tiempo sin sobrecargar la batería. En una configuración en serie, la tasa de carga del condensador básico se estima mediante la ecuación t = 5RC, con R en ohmios, C en faradios, t en segundos. Después de esa cantidad de tiempo, el capacitor está muy cerca de su voltaje máximo.

R1 conectado entre los pines de la puerta y la fuente del MOSFET (M1) mantiene el pin de la puerta a tierra, esto asegura que el MOSFET se mantenga apagado cuando SW1 está abierto. El valor de R1 no es muy crítico, puede tener un amplio rango, simplemente no debería ser tan bajo como para que se agote la tensión de la batería, 1k a 100k debería estar bien.

Sin embargo, como se muestra, su esquema nunca obtendrá 1A a través del encendedor. El circuito debe ser incorrecto. También existe la posibilidad de que 3.7v no sea suficiente para disparar el encendedor, (depende de las especificaciones del encendedor). He visto circuitos similares usando una o dos baterías de 9v.

Si asumimos que este tipo de ignición puede activarse desde solo 3.7v, hay una modificación simple que puede probar esto. Primero rompa la conexión entre el encendedor y C1, luego conecte el pin C1 abierto al extremo de la batería "-", (lado izquierdo de la conexión M1-R1). Luego el pin de encendido abierto se conecta a la conexión C1-R2. Consulte la sección del circuito revisado en rojo a continuación.

En esta nueva configuración, R2 cargará C1 a una tasa fija. La tasa depende de los valores de R2 y C1. Para las pruebas, puede comenzar con C1 a aproximadamente 1000uf y R2 a 1k. Esto permitirá que el condensador se cargue hasta el voltaje de la batería en unos 5 segundos. Si eso parece demasiado largo, podría reducir el valor de R2, pero si el valor es demasiado bajo, podría descargar la batería a una velocidad demasiado alta. (Para el control general, es posible que desee colocar un interruptor de alimentación principal en línea con el punto "+" de la batería).

Una línea de micro E / S podría reemplazar el interruptor, se conectaría en la unión R1-SW1 y una señal alta enciende el MOSFET. Mejor aún, el interruptor podría permanecer en su lugar y el pin del lado derecho abierto (en el extremo de la batería +) y el pin micro I / O conectado allí. De esta manera, el interruptor actuaría como un dispositivo de seguridad adicional que permitirá la conexión al micro control. Vea la sección del circuito en azul.

Para expandir a encendedores adicionales, puede simplemente poner en paralelo varios de los circuitos (todos alimentados por la misma batería).

Si el encendedor no se dispara, es posible que deba aumentar el valor de C1, o la batería de 3.7v puede no tener suficiente voltaje para encender el encendedor (pruebe una o dos baterías de 9v). Si C1 aumenta el valor, el tiempo de carga aumentará.

Una característica de seguridad final sería agregar una resistencia de purga para descargar el condensador después de un período de inactividad. Esto reduce la posibilidad de una sorpresa desagradable al conectar un nuevo encendedor. Vea la sección del circuito en verde. (Se necesitaría una forma de apagar el circuito para esta última idea. O bien un interruptor de alimentación principal en la batería o la extracción de la batería cuando no está activa).

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respondido por el Nedd

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