Starter elettronico per pulsoreattore

gennaio 30th, 2016 | Posted by Marco Plessi in Elettronica | Visite: 2.148

Il dispositivo controlla in frequenza una bobina che alimenta una candela posta all’estremità di un supporto. Il tutto, chiamato brillatore, permette di innescare la miscela esplosiva all’interno del pulsoreattore in modo facile e sicuro, accendendolo.

T16002_dispositivo_finito

Il progetto nasce grazie ad una richiesta di un aeromodellista, che voleva modernizzare il suo sistema di accensione a puntine con un sistema più veloce ed efficente.

Il pulsoreattore è un particolare tipo di propulsore utilizzato anche in aeromodellismo, il cui principio si basa su una combustione della miscela esplsiva ad intermittenza. Il disegno di base del pulsoreattore può sembrare abbastanza semplice, ma in realtà il corretto funzionamento è frutto di calcoli e una realizzazione meccanica molto precisa. Di seguito uno schema delle fasi di funzionamento:

pulsoreattore_diagramma

 


 

Perciò ho pensato ad un oscillatore basato su NE555 abbinato a transistor di potenza e bobina da auto. Quindi partendo dalla base del mio progetto “Generatore di alta tensione” ho apportato alcune modifiche e migliorie allo schema, e ho realizzato il progetto del PCB in modo che fosse più compatto possibile.

L’idea è quella di realizzare un PCB piccolo che può essere montato direttamente sul dissipatore, senza però aumentare molto le dimensioni di quest’ultimo.

Il dissipatore utilizzato è abbastanza sovradimensionato considerando anche che il circuito funziona per brevi periodi, ma questo rende il dispositivo assolutamente affidabile e sicuro, inoltre è dotato di comode staffette per il fissaggio. Le dimensioni sono 115x75x35mm.

Lo schema elettrico del dispositivo è il seguente:

schema_starter_pulsoreattore_T16002

 

Collegando semplicemente l’alimentazione alla morsettiera P1 e la bobina alla morsettiera P2 è possibile far funzionare lo starter. L’alimentazione a P1 è ovviamente da collegare attraverso un pulsante per consentire l’accensione su comando.

La tensione di alimentazione può variare, l’importante è non superare troppo i 12V per evitare di danneggiare la bobina. Consiglio di utilizzare una batteria al LiPo da 7,4V o da 11,1V, oppure la classica batteria al piombo da 12V.

L’assorbimento di corrente dipende dalla bobina utilizzata, ma solitamente con le bobine a blocco si aggira intorno ai 4~6 A.

Il circuito è dotato di diodo per la protezione da inversione della polarità, varistore per lo smorzamento di possibili sovratensioni, condensatori di stabilizzazione. Il transistor di potenza (consigliato un 2N3055 o altro NPN equivalente in grado di condurre senza problemi almeno 10A per sicurezza) è collegato a P3, P4 e P5 che sarebbero 3 piazzole sul PCB.

Per un risultato molto più professionale e affidabile, ho realizzato i disegni e i file Gerber, quindi ho fatto realizzare i PCB ad una ditta specializzata. Questo mi ha permesso di avere le piste su entrambe le facce del PCB e una riduzione notevole delle dimensioni.

Il risultato, con i componenti saldati, è questo:

T16002_scheda_completa

Le piazzole marcate con “B”, “C” ed “E” sono da saldare ai cavi collegati al transistor di potenza che sarà montato sul dissipatore.
La scheda misura 36x75mm, e permette il fissaggio utilizzando 4 viti M3.

 

Quindi la schedina viene montata sul dissipatore, e il dispositivo è ultimato:

T16002_dispositivo_finito

 

Test di funzionamento a 12 V, assorbimento 4,5 A:

T16002_test_scintilla

La bobina utilizzata è una bobina di accensione per auto, modello Fispa 85.30036 oppure Beru 283, ma ce ne sono moltissime equivalenti, reperibile ovunque su eBay per circa 10/20 € (consiglio di usarne una uguale perché funziona molto bene e ha l’avvolgimento dell’alta tensione galvanicamente isolato dal primario).


Il dispositivo finito viene poi montato nell’impianto di accensione del pulsoreattore (qui in realtà la mia parte finisce, inizia quella dell’aeromodellista Stefano Ovicini che ringrazio per avermi richiesto la realizzazione).
Nella seguente foto, il “brillatore” ovvero il dispositivo che fisicamente viene utilizzato per l’accensione del pulsoreattore. All’estremità del brillatore c’è una candela, che ha il compito di innescare la miscela di gas all’interno del propulsore. All’interno della scatola trovano posto la batteria, la bobina e ovviamente il dispositivo qui presentato.

IMG_3280

starter_pulso_2


Per informazioni e richieste, potete visitare la pagina Contatti

 

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