广告

对电火花点火器进行逆向工程

2020-04-21 John Dunn 阅读:
对电火花点火器进行逆向工程
我家厨房灶具上的电火花点火器“罢工”了。我买了一个新的,替换了旧的,一切恢复了正常。但是,我决定研究一下旧的点火器,看看它是如何设计的,以下是我的发现。

我家厨房灶具上的电火花点火器“罢工”了。我买了一个新的,替换了旧的,一切恢复了正常。但是,我决定研究一下旧的点火器,看看它是如何设计的,以下是我的发现。6ODednc

6ODednc

图1:厨房炉灶点火器电路板。6ODednc

我根据这个小电路板画出了它的原理图。我猜想上头的霓虹灯是NE-2,因为找不到这个灯的专有名称。但无论如何,它看起来就像是NE-2。6ODednc

这个电路板上面还有一个升压变压器。它被包裹在一个褐色、很难渗透但透明的环氧树脂中。6ODednc

6ODednc

图2:点火器变压器采用环氧树脂包裹。6ODednc

环氧树脂内部似乎只包含变压器。因此当我测量次级绕组的直流电阻为540Ω时,我发现次级绕组的匝数非常大,这意味着匝数比确实非常高。6ODednc

基本操作似乎是张弛振荡器将脉冲传送到NPN基极。每次NPN使变压器初级产生脉冲时,变压器次级就会产生高压火花。我不清楚设计人员如何确保NPN始终保持在其安全工作区(SOA)限制内,因为据我所知,变压器的初级绕组并未采取任何瞬态保护措施。6ODednc

为了证明我对该模块的理解,我进行了以下SPICE仿真。6ODednc

图3:此仿真结果与点火器的实际操作相符。6ODednc

为方便起见,变压器在图中用电阻R6代替了,这样就可以用该模型演示NPN晶体管的开关情况。6ODednc

最大的仿真问题是针对霓虹灯建模,因为这种元件并未包含在SPICE软件中。然而,在知道NE-2型灯泡在施加90V电压时会“点燃”或打开,而在接近60V时会熄灭或关闭后,我做出了这个模型,如图中的黄色高亮部分所示。不必对电离气体的导通电阻进行仿真,因为这种灯必须始终与镇流电阻一起使用,后者的阻值比灯本身的电极间电阻要高很多。6ODednc

这个仿真大约每秒会产生3个脉冲,这与我准备炒些鸡蛋时,在厨房使用炉灶的实际操作情况非常相符。6ODednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Reverse engineering an electrical spark igniter6ODednc

本文为《电子技术设计》2020年5月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里6ODednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
John Dunn
John Dunn是资深电子顾问,毕业于布鲁克林理工学院(BSEE)和纽约大学(MSEE)。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 小小被动元器件也有大学问 在“高性能被动元器件发展论坛”上,七家厂商分享了有关高性能被动元器件的发展趋势及技术挑战等热门主题。会议最后还召开“国产高性能被动器件的机会和挑战”的圆桌论坛,共同探讨了被动元器件之高性能与挑战、国产化进程、缺货涨价和应对方法,以及市场应用四个重要议题。
  • DC/DC电路噪声滤波器仿真与验证 村田提供用于噪声滤波器设计支持的仿真工具,该工具可以根据从我们组件中选择的项目来计算和绘制滤波器电路的插入损耗特性,并绘制图形。为了证明仿真工具的有效性,最后比较了使用PCB的实际噪声抑制结果和仿真结果。
  • Arm在数据中心的价值:黄氏定律背后,英伟达打的什么算盘? 英伟达DPU这种类型的硬件,几乎可以代表数据中心的某一个发展方向。这个议题甚至恰好能够解答,英伟达为何要收购Arm,以及AMD为何要收购赛灵思。在近期英伟达GTC China首日主题演讲之后的圆桌论坛上,英伟达全球业务运营执行副总裁Jay Puri谈到了有关英伟达收购Arm的问题……
  • 两种方案对比为继电器加装LED的设计权衡 有位朋友想在双刀单掷机电式继电器上增加一个LED,用来指示继电器线圈的通电状态。我先后想到两种解决方案:直接将LED与继电器线圈串联;或者将它与一个限流电阻串联,然后并联到线圈的两端。前一种方案更加简单,但简单的就是最好吗?
  • 猎户星空当选WISE2020中国新经济之王“最具影响力企业 在服务机器人领域,猎豹旗下的猎户星空凭借自研的语音OS和 Robot OS、导航、云端大脑等过硬的研发实力,2019年开始发力,2020在新冠疫情中转危为机,在商场、医疗、政务等20多个领域进行了应用的落地,也因此成功入选“2020年中国新经济之王最具影响力企业”榜单。
  • 2020 ICCAD 魏少军教授演讲实录 在2020 ICCAD(中国集成电路设计业2020年会)上,清华大学魏少军教授发表了《抓住机会实现跨越》报告,根据2020年的总体发展情况,对十三五中国芯片设计业的发展进行了小结,同时高屋建瓴,提出了几点思考,最后进行了总结,给中国集成电路设计行业的发展提出了指导。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了