medir pico de HV de bobina de encendido

hola, alguno de uds me podria dar alguna idea para medir pico de voltaje generado por una bobina de encendido para vehiculos, estas bobinas las hay de tipo auto transformador y transformador y la salida es de mas de 10KV hasta mas o menos 50KV dependiendo del tipo de bobina o vehiculo; intenté con una red de resistencias pero creo que la corriente es demasiado baja con la red de resistencias y por eso no logro medir nada; tambien vi un multimetro automotriz que dice tener esa funcion (HT meter) y lo hace con una pinza (segun dice ahi) capacitiva, esta se conecta alrededor del cable de alta tension, es como una pinza amperimetrica pero mide es el pico de voltaje no la corriente, pero no se el principio de funcionamiento para poder hacer la pinza e intentar medir. Todo esto es para un proyecto de la U, y esto haria parte de un equipo portable con otras funciones de diagnostico del sistema de encendido, asi que no puedo medir ni con un osciloscopio ni con un multimetro, por ello recurro a uds por si alguien tiene idea de como puedo obtener le valor pico de voltaje. la bobina que tengo para hacer las pruebas es de dos salidas tipo transformador, es decir un primario totalmente aislado del secundario, por si algo dejo los datos de la bobina
Resistencia primario 275,8 ohms
Inductancia primario 6,77 milihenrios
Capacitancia primario 3,58 microfaradios
Resistencia secundario 1,53 Megaohms
Inductancia secundario 41,8 henrios
Capacitancia secundario 0,577 nanofaradios


la relacion de transformacion es mas o menos de 6000:1.


cualquier idea es bienvenida y agradezco de antemano a quien me pueda colaborar.


saludos desde colombia (Y)

No se podria colocar un bobinado sobre el cable de alta tension con una relacion conocida y sacar asi el valor pico? la verdad no sabria tendria que ponerme a jugar hasta darle al clavo?? veamos que nos dicen los expertos,

gracias por responder Dseda86. al hacer lo que tu dices, estaria midiendo la corriente no el voltaje, ese es el principio de una pinza amperimetrica, y ademas como la relacion de transformacion es tan alta ela corriente debe ser muy bajita y asi es dificil medir y no se como relacionaria esa medida con el pico de voltaje

Si armás tipo pinza amperométrica . . . vas a medir corriente , yo he visto que enroscan unas vueltas de cable en el de alta , un pequeño capacitor en serie , díodo ultrarrápido Schottky y una resistencia a masa. Podrías ponerle un Zener rápido (no me acuerdo el nombre) para protejer lo que uses para medir.

También se me ocurre poner un neon ahí y medirle el brillo ? hay unos neones azules que dan más luz.




Fijate los de adentro de algunos arrancadores , aunque esos no tienen el fósforo blanco adentro




Me parece que le Herraste a la relación de transformación , suele ser del órden de 100:1 (pensalo )

Saludos !

EDITO : Ahora hay de todos los colores







http://www.shoptronica.es/554-lamparilla-de-neon.html

Pero la corriente la puedes convertir facil a voltaje, podrias utilizar una especie de resistencia shunt a la salida del bobinado y luego un operacional de esos de instrumentacion que son capaces de amplificar micro volts, la empresa Vishay fabrican resistencias de extrema precision.

Respecto a la relacion pues tendrias que hacer un bobinado con bastantes vueltas humm sepa habria que experimentar

Que bonitos se ven los neones!!!!

Si , pero estaría midiendo corriente

Saludos !

Hola
Lamentablemente electrónicamente es muy difícil medir esos voltajes. No es que no se pueda, pero es complicadísimo: tenés que hacer una ristra de muchas resistencias de alto valor para que no carguen la bobina y medir la corriente que pasa. Por ley de ohm sacás el voltaje. Pero tené en cuenta que la corriente es mínima y necesitás un gran amplificador para poder leer algo.( En el órden del microampere).
Yo uso el método mecánico: armo un chispero de dos conductores desplazables y mido la longitud de la chispa. Calculá 2 KV por milímetro. Es lo mas fácil.
Suerte.

gracias por responder. dos metros, segun los valores de resistencia e inductancia que medí la relacion de transformacion seria => L2/L1 = R2/R1 = 5500 (mas o menos) al menos que asi no se halle . de ahi que eso me tiene pensando, yo si me di cuenta que ese valor estaba como alto pero es el que medi (y lo hice varias veces con un buen LCR meter) puesto que al principio pensé que si media el voltaje pico generado en el primario y si tenia la relacion de vueltas podria hallar el voltaje pico de salida del secundario pero no da!!!.

el problema es la precision, ademas que el resultado depende de las condiciones climaticas y no creo que se vea muy bien en un equipo de diagnostio donde tienes que decidir que una bobina no sirve si le hacen falta tan solo 2KV.

buscando en la red encontre algo sobre divisor de tension capacitivo amortiguado http://www.ewh.ieee.org/reg/9/etrans...arciaGomez.pdf , solo que no se mucho de eso, si alguno a diseñado y fabricado uno, le agradeceria que me ayude.

mañana le tomo una foto al multimetro y a la pinza que tiene para medir el voltaje de las bobinas de encendido por si alguien sabe que principio utiliza..
muchas gracias de nuevo y si siguen aportando mucho mejor.

saludos

A si cierto una vez escuche hablar de el, creo que basicamente en como analizar un transitorio, se aplica el transitorio que vendria siendo el alto voltaje y luego la señal ira disminuyendo por la amortiguacion, y de acuerdo con el tiempo que le tome llegar a cierto valor se puede entonces calcular el pico inicial, orale se me hace que ha de estar dificil eso no!!

Con esos milihenrios en el primario,realmente tiene unas 6000 veces??
en el proteus me da unos 800V en el secundario,ya se que es solo un trafo del proteus,
no sera unos 0.000677H ≈ 677µH en el primario,entonces seria mas viable que tenga esa relacion que decis????
Debido a que es alta tension,yo se que los TACOMETROS de los autos tienen un sensor que toma los chispazos que hacen el cable de alimentacion del DISTRIBUIDOR de los autos,cuantos mas chispazos mande el cable,el sensor envia tension a el tacometro y la relacion le da las vueltas del motor,en base a esto,todo cable que le atraviesa una tension,el mismo crea un campo magnetico que depende de la relacion entre la tension y el amperaje,si nos basamos en esto,habria que hacer un circuito que mida este campo magnetico que se produce y poner en el cable este sensor de campo magnetico y que el mismo sensor envie una señal al aparato que mida esta señal,creo que me fui lejos no??
espero haberme explicado bien.
la idea seria que el campo magnetico del cable influya sobre el sensor y este sensor entregue una tension que vos puedas medir con un tester,talves con un unas vueltas de alambre sobre el cable que envia la alta tension,y si no me equivoco,este bobina debe crear una tension entre las puntas de la bobina.alli esa tesion seria tomada por un tester....escribi tanto que espero haber sido claro
perdonen el dibujo

yo puse este diagrama,vos tenes que poner el cable de la bobina a otra cosa o suelto y medis asi,algunos tacometros usan este sistema,la idea es que la bobina sensora genere tension como pasa en los trafos,los campos magneticos.Sigo insistiendo en que uses el sistema de los tacometros
Sino hacete un trafo de una relacion conocida y con esto es lo mismo que el sensor,solo que el sensor te da un voltaje menor y lo podes medir.A MAYOR CAMPO MAGNETICO MAYOR TENSION,solo tenes que ver la relacion
si estoy incorrecto,esto aparecera en MODERACION,y volvere a mi a primer amor
VERDULEROOOOOOO,A LA VERDURA,HOY LA NARANJA BARATA

La relación de transformación es sobre el número de espiras y en consecuencia sobre el voltaje.

No te olvides que el primario trabajará con unos 7 A entonces su alambre es bastante grueso y de poca resistencia , en cambio el secundario es muy finito y de alta resistencia.

Lo que tenías que pensar es porqué yo te diría que la relación de transformación es de 100 , ¿ entonces 12 Vdc * 100 = 1200 V ? .

No , cuando se interrumpe la corriente en el primario , el colapso produce un pico inverso de unas 30 veces más , o sea 12 V * 30 = -360 Vp , ese pico aumentado esas 100 veces te daría un teórico de 36.000 Vp.

Si fuera descarga capacitiva CDI , es lo mismo , ya que el capacitor está cargado a unos 300 o 400 Vdc , lo único que la energía (Joules) en juego es muuuuuuuuuucho mayor.

Como la bobina tiene un capacitor en paralelo se produce una onda amortiguada (muy ràpidamente.

Algo así :



http://riie.com.ar/?a=117000

Sigo pensando que la manera menos riesgosa y facil de calibrar es descargar sobre un neon o algún otro tubo de descarga y medirle la luz.

Saludos !

bueno, dosmetros agradezco la explicacion, yo decia lo de la relacion por los valores de resistencia de los bobinados, pense que se hacia lo mismo que un trafo normal. ya que hablas que en el primario se produce un pico de voltaje debido al cese abrupto de la corriente, podria pensar en medir ese voltaje (que es mucho menor) y calcular la salida del secundario (aunque antes quisiera saber como hallo la relacion de transformacion).

lo del neon seria utilizando algo asi como un sensor de luz (fotoresistencia o opamp de transimpedancia opt101) hermeticamente sellado dentro de algun envase negro?

otra cosa, resulta que antes de medir el voltaje debo tener el driver para la bobina y quisiera saber como hago para seleccionar el tipo de transistor que debo utilizar (mosfet o igbt) porque el driver funciona con algunos mosfet y con algunos igbt pero con otros no. he aqui lo que he observado y las conclusiones a las que he llegado, agradezco me corrijan o me corroboren lo que escribo.

referencia descripcion salto de chispa

irfz34n (mosfet) N-channel 55V - 40mΩ - 29A 3mm
stp60nf06l (mosfet) N-channel 60V - 0.014 Ω - 60A 3mm
stp62ns04z (mosfet) N-channel clamped 12.5mΩ - 62A 2mm
stp75ns04z (mosfet) N-channel Clamped - 7mΩ - 80A 2mm

stcw30nc120hd (igbt) N-channel 1200V - 30A >>3cm (fuerte)
stgp19nc60kd (igbt) N-channel 600V - 20A >>3cm(fuerte)
irf640 (mosfet) N - channel 200V - 0.150Ω - 18A >>3cm(no tan fuerte)
2sk1606 (mosfet) N - channel 450V - 0.75Ω - 8A >>3cm(no tan fuerte)
stp5nb60fp (mosfet) N - channel 600V - 1.8Ω - 3A >>3cm (debil)

Los 2 primeros no me sirven debido a que el vds es muy bajo y haciendo referencia a lo que dice dosmetros este debe soportar como minimo 100V; los dos siguientes no se porque no me funcionan (no se bien que quiere decir con vds=clamped); con los igbt funciona de maravilla aunque el mejor es el stcw30nc120hd puesto que puede entregar mayor corriente y disipa mayor potencia (package to247); los 3 ultimos mosfet, aunque pueden activar la bobina y la chispa salta bastante, esta es mas debil debido a que no entregan mucha corriente, ademas se calientan muchisimo.

se me olvidaba un pequeño detalle => volvi a medir las resitencias del primario y secundario con un multimetro FINEST 816 (no de la U) e increiblemente dió Rp= 0.824Ω
y Rs= 15,9KΩ , o sea los P#$%&:enfadado: LCR meters del Lab de la U estan descalibradisimos, no medi las inductancias puesto que no se puede con este multimetro...

adjunto tambien el driver de la bobina y las fotos de la pinza que trae el multimetro que a proposito no midio nada de voltaje en ninguna de las pruebas que hoy hice.

saludos

perdon por la intromision pero esos valores no pueden ser de una bobina de encendido de auto.
las bobinas de encendido para uso con platino, o de vehiculos viejos tienen un promedio de 3.5 ohm en el primario, en las de encendido electronico ese valor baja a los 0.7 ohm aproximadamente.
todos los valores que colocaste creo que estan incorrectos.

el turns ratio normal para una bobina de encendido es de 1:70 como maximo, y las resistencia del secundario esta entre los 5 y 10K dependiendo del tipo de bobina.

para medir la relacion de transformacion alimenta el primario con la salida de un transformador de aproximadamente 6V, coloca una resistencia serie para no cargar el trafo con los 0.7 ohm de la bobina, por ejemplo una resistencia de 10 ohm.
medi la tension en los extremos del primario de la bobina de encendido con la mejor precision posible (alterna de 50 o 60 hz) y en el secundario, luego dividi la tension secundario / tension primario y tenes la relacion de espiras.

para medir la tension que larga la bobina podes medir la tension del primario en el momento que se abre el transistor del encendido, pero hay que tener en cuenta que el modo de funcionamiento de la bobina de encendido es FLY-BACK, por lo tanto, la tension de salida no sera la correspondiente a la teorica de un transformador normal.

como transitor para hacer funcionar la bobina lo mejor es un IGBT de algo como 20 amp y con un diodo clamp interno de 350V ( buscalos en digikey como IGNITION IGBT ), son los que uso en mis inyecciones electronicas y andan exelentes.

no uses una bobina de encendo seca sin la carga ( bujia o chispero ) que limite la tension de salida, ya que en poco tiempo se chispea en su interior y se rompe.

agrego: no "cargues" la bobina durante mas de 5mSeg cuando quieras hacer una chispa, es el tiempo aproximado que tarda en saturarse el nucleo y mas tiempo solo logra calentarla

sii marcelorenz, eso me di cuenta anoche cuando volvi a hacer las mediciones (en el mensaje anterior lo decia); voy a hacer la prueba como tu lo dices para obtener la relacion de transformacion... aunque dices que si conozco el pico de voltaje en el primario y la relacion de transformacion no puedo saber el pico de voltaje del secundario??

gracias por las respuestas, espero sigan aportando

si lo vas a poder ver si en el secundario tenes la bujia conectada, ya que en el momento en que salte la chispa en el secundario, se limitara la subida de tension en el primario, si a esa tension de primario la lees, es direcatmente proporcional a la del secundario.

si le colocas una bobina,insisto en que le coloques una bobina en el cable que va de la bobina al cable y que uses esa bobina como un sensor,los TACOMETROS O CUANTA VUELTAS de los automoviles usan este sistema,el campomagnetico que suministra el cable induce a la bobina sensora produciendo una corriente que variara dependiendo del voltaje que pase por el cable,por eso los tacometros usan esta variacion para medir las vueltas que da el motor

hola ya hice eso y me da aproximadamente una relacion de 1:78, ahora con ese dato dices que puedo saber el voltaje de salida si mido el voltaje del primario??, como puedo medir ese voltaje pico generado en el primario?, gracias por las respuestas!!

hola the master, hasta donde yo sé, los automoviles no sensan la corriente ni el voltaje asi como dices para saber la cantidad de vueltas que da el motor (RPM), lo que hacen es medir cuantos pulsos da la bobina, debido a que la bobina genera chispa cada vez que los dientes (ruptor) que estan en el volante pasan por el frente de la bobina captadora (o generador de impulsos, tiene muchos nombres) y como estos dientes estan equidistantes alrededor del volante asi puede calcular cuantas vueltas ha dado el motor en determinado tiempo.

gracias de nuevo por sus comentarios, han sido de gran ayuda

saludos

Ummmmmm . . . digamos que la configuración de una bobina es la misma que la de un transformador elevador.

Entonces si el secundario está abierto , el primario medirá y el secundario sin chispa ?

Si el secundario está en corto o tiene pérdidas eso seguramente se refleje en el primario , una especie de baja de la impedancia.

tienes razon dosmetros, por eso no es tan fiable diagnosticar la bobina solo midiendo el primario, aunque yo pienso tambien medir la resistencia del primario y secundario de la bobina para detectar primero si hay alguna abierta o en corto ( de acuerdo con las especificaciones del fabricante). aunque tengo la duda si alguna falla no me queda cubierta con estas pruebas, es decir, sera que lo ultimo que dices no lo podre mirar en el primario, o esta perdida en el secundario no afectara la medida de resistencia del mismo?

saludos

Hacete un circuito de electrificador de alambrados y ponete a jugar , acordate que a 1.000 Volts por milímetro , nunca conviene dejar el secundario de alta abierto , o sea que tenga explosores separados a unos 15 mm