CDI 1号機の考察

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調べてみるとゲート電流に対する動作の仕方で大きく2つの
タイプに分けられる事が分かりました。
2P4Mは少ないゲート電流でON出来ますがゲート電流は
0.2mAしか流せません。通常保護の為にゲートとカソードの
間に1kΩ以下の抵抗を入れます。
SF10JZ47はONするのに2P4Mより多くのゲート電流を必要
としますが10mAまでGate電流を流せます。
こちらもゲートとカソードの間に抵抗を入れるのですが保護と
言う意味は薄く電圧を発生させる為に入れている気がします。

2P4Mと同じタイプのSCRに換えればこの回路でも動作すると
考えられますが アノードとカソード間に流せる電流が大きい
物は少なく 流せても8Aの物までです。

SF10JZ47のタイプが東芝では種類も豊富で主流です。
キチンと動作させるにはゲート電流を流す為にドライバー回路
を1段組めば良いのですがそのための電源が必要になります。

この回路ではSCRのゲートとカソード間に1kΩの抵抗を入れて
いますがSCRに電流を回す為に外してみます。

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作り直した回路でも残念ながら動作しませんでした。電流を補う
為にバッファー回路を組むことにします。
私の場合 既にタコメータに同じような回路を組んでいますので
ドライバー回路はヘッドライトケースに入れてタコメータとCDIの
両方を駆動できるように作って見ます。

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バッファー回路が書けました。電源電圧変動は大きいと考えられる
ので影響を受けにくいようにしました。
抵抗は1/4W,コンデンサーの耐圧は100Vです。


電源と発信器をつないでテストしたところ 電源電圧は4Vでも動作しました。
電源電圧以下の入力では出力も電源電圧にほとんど左右されていないようです。
実際取り付けてテストしてみると
純正のCDIは問題なくアイドリングしました。軽くレーシングしても問題ありません。
私が付けているVT250から移植したタコメーターは2500rpm以上で反応しました。

以前エンジンをかけた状態で測定したピックアップコイルの波形はこんな形でした。

回転数に対して発生する電圧を直線近似した結果は
+側 発生電圧[V] = 回転数[rpm]X0.0018+1.658
ー側 発生電圧[V] = 回転数[rpm]X0.0056+3.406
ノイズ電圧[V]= 回転数[rpm]X0.001+0.55
でした。

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バッファーを付けても作ったCDIは作動しませんでした。SCRのGateに付いている回路は
純正の回路にノイズ取りのコンデンサを足しただけなので この回路の動作を考えてみる
と パルス入力があるとR1で制限された電流でC1が充電され 次のパルスまでの間に
R2で放電されるという動作を繰り返します。パルス間隔が短くなると放電される電荷が
少なくなり出力のパルス電圧は下がります。パルス応答をみると この回路は回転が
上がってパルス電圧が上がるのを抑制する働きがあり 高回転時にCDIが動作しない
ゲート電圧に抑えることでリミッターとしても働くようです。

2P4Mはトリガー電流0.2mA(MAX) トリガー電圧0.2〜0.8V
10JZ47はトリガー電流10mA(MAX) トリガー電圧0.2〜1.0V

発信器で動作確認してみるとSCRがONになる最低ゲート電圧は1Vでした。
1V入力した時のゲートでの波高値は0.02Vでしたので 4V入力時で0.08V
これではゲート電圧が足りていません。4V入力時に1V以上になるように
入力抵抗の330Ωを変更してみましたが入力部全体でパラメータのバランスを
取り直さないと上手くいきません。一旦 テストの為に2P4Mを取り付けて
元の回路に戻しました。発信器でテストすると入力が2Vで動作しました。

定格でIGTが0.2mA耐圧400〜600Vの物を選ぶとNECでは2P6M,5P6J,3P6MH
東芝ではSF5J42あたりになります。これらであれば回路を変えずに動作しそうです。

10JZ47をドライブするにはC1を大きくR2を小さい方向に変えてR2に合わせてR3
を変えて最後にR1を決めるような考え方でテストする必要がありそうです。
でもまあ 入力部の定数はそのままにしてGateに入る前で増幅してやっても
いいですね。

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