Invertors ar izslēgtu ventilatoru: 4 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šis ir DC līdz maiņstrāvas pārveidotāja jaunināšanas projekts.

Man patīk izmantot mājsaimniecībā saules enerģiju apgaismojumam, USB lādētāju barošanai un daudz ko citu. Es regulāri darbinu 230 V darbarīkus ar saules enerģiju caur invertoru, arī izmantojot manā automašīnā esošos instrumentus, kas tos darbina no automašīnas akumulatora. Visiem šiem scenārijiem ir nepieciešams 12V-230V invertors.

Tomēr viens invertoru izmantošanas trūkums ir pastāvīgais troksnis, ko rada integrētais dzesēšanas ventilators.

Mans invertors ir diezgan mazs ar 300 W maksimālo izejas jaudu. Es no tā darbinu mērenas slodzes (piemēram, lodāmurs, rotējošais instruments, starmeši utt.), Un invertoram parasti nav nepieciešama nepārtraukta gaisa plūsma caur korpusu.

Tāpēc pasargāsim sevi no tā briesmīgā trokšņa, kad ventilators dusmīgi sadala gaisu ar visu savu jaudu, un kontrolēsim ventilatoru ar temperatūras sensoru!

1. darbība: funkcijas

Es sapņoju par ventilatora vadības ķēdi ar 3 stāvokļiem:

1. Invertors ir foršs, un ventilators darbojas klusi ar zemiem apgriezieniem minūtē. Pielāgotais LED indikators deg zaļā krāsā.
2. Invertors kļūst siltāks. Ventilators tiek ieslēgts pilnā ātrumā, un gaismas diode kļūst dzeltena.
3. Invertors paaugstina temperatūru vēl augstāk. Atskan trokšņa radītāja skaņas signāls, norādot, ka siltuma līmenis kaitētu invertoram, un ventilators nevar kompensēt siltuma izkliedi.

Tiklīdz pastiprināta ventilatora aktivitāte spēj atdzesēt invertoru, ķēde automātiski atgriežas 2. stāvoklī un vēlāk nomierinošajā 1. stāvoklī.

Manuāla iejaukšanās nekad nav nepieciešama. Nav slēdžu, nav pogu, nav apkopes.

2. darbība. Nepieciešamie komponenti

Lai gudri darbinātu invertora ventilatoru, jums ir nepieciešami vismaz šādi komponenti:

• darbības pastiprinātāja mikroshēma (es izmantoju LM258 dubultu op-amp)
• termistors (6,8 KΩ) ar fiksētas vērtības rezistoru (4,7 KΩ)
• mainīgs rezistors (500 KΩ)
• PNP tranzistors ventilatora vadīšanai un 1 KΩ rezistors, lai saglabātu tranzistoru
• pēc izvēles pusvadītāju diode (1N4148)

Izmantojot šos komponentus, jūs varat izveidot ventilatora regulatoru ar temperatūru. Tomēr, ja vēlaties pievienot LED indikatorus, jums ir nepieciešams vairāk:

• divas gaismas diodes ar diviem rezistoriem vai viena divkrāsu gaismas diode ar vienu rezistoru
• LED vadīšanai ir nepieciešams arī NPN tranzistors

Ja vēlaties arī brīdinājumu par pārkaršanu, jums būs nepieciešams:

• skaņas signāls un vēl viens mainīgs rezistors (500 KΩ)
• pēc izvēles cits PNP tranzistors
• pēc izvēles divi fiksētas vērtības rezistori (470 Ω skaņas signālam un 1 KΩ tranzistoram)

Galvenais iemesls, kāpēc es ieviesu šo shēmu, ir ventilatora izslēgšana. Sākotnējais ventilators bija pārsteidzoši skaļš, tāpēc es to nomainīju ar mazjaudīgu un daudz klusāku versiju. Šis ventilators patērē tikai 0,78 vatus, tāpēc neliels PNP tranzistors var tikt galā ar to bez pārkaršanas, vienlaikus barojot arī LED. 2N4403 PNP tranzistors ir novērtēts līdz 600 mA maksimālajai strāvai. Ventilators darbības laikā patērē 60 mA (0,78 W / 14 V = 0, 06 A), un gaismas diode papildus patērē 10 mA. Tātad tranzistors var droši rīkoties ar tiem bez releja vai MOSFET slēdža.

Skaņas signāls var darboties tieši bez rezistora, taču man šķita, ka tā troksnis ir pārāk skaļš un kaitinošs, tāpēc es uzliku 470 Ω rezistoru, lai skaņa kļūtu draudzīgāka. Otro PNP tranzistoru var izlaist, jo op-amp var tieši vadīt mazo skaņas signālu. Tranzistors ir paredzēts, lai skaņas signālu ieslēgtu/izslēgtu vienmērīgāk, novēršot skaņas izbalēšanu.

3. darbība: dizains un shēma

Es ievietoju gaismas diodi invertora korpusa augšpusē. Tādā veidā to var viegli redzēt no jebkura skata leņķa.

Invertora iekšpusē es ievietoju papildu ķēdi tā, lai tā neaizšķērsotu gaisa plūsmas ceļu. Tāpat termistoram nevajadzētu atrasties gaisa plūsmā, bet ne tik labi vēdināmā stūrī. Tādā veidā tas galvenokārt mēra iekšējo sastāvdaļu temperatūru, nevis gaisa plūsmas temperatūru. Galvenais siltuma avots invertorā nav MOSTFET (kuru temperatūru mēra mans termistors), bet gan transformators. Ja vēlaties, lai ventilators ātri reaģētu uz invertora slodzes izmaiņām, termistora galvu vajadzētu piestiprināt pie transformatora.

Lai viss būtu vienkārši, es piestiprināju ķēdi pie korpusa ar divpusēju līmlenti.

Ķēde tiek darbināta no invertora dzesēšanas ventilatora savienotāja. Patiesībā vienīgā modifikācija, ko veicu invertora iekšējās detaļās, ir ventilatora vadu sagriešana un ievietota ķēde starp ventilatora savienotāju un pašu ventilatoru. (Otra modifikācija ir caurums, kas urbts korpusa augšpusē gaismas diodei.)

Mainīgi potenciometri var būt jebkura veida, tomēr priekšroka tiek dota spirālveida trimmeriem, jo tie var būt precīzi noregulēti un daudz mazāki par potenciālajiem mērītājiem. Sākotnēji es noregulēju spirālveida trimmeri, kas ieslēdz ventilatoru līdz 220 KΩ, mērot no pozitīvās puses. Otrs trimmeris ir iestatīts uz 280 KΩ.

Pusvadītāju diode ir paredzēta, lai izvairītos no induktīvās strāvas plūsmas atpakaļ, kad ventilatora elektromotors ir tikko izslēgts, bet rotors joprojām griežas ar savu impulsu. Tomēr diodes pielietošana šeit nav obligāta, jo ar tik mazu ventilatora motoru indukcija ir tik maza, ka tā nevar kaitēt ķēdei.

LM258 ir dubultā op-amp mikroshēma, kas sastāv no diviem neatkarīgiem darbības pastiprinātājiem. Mēs varam sadalīt termistora izejas pretestību starp divām op-amp ieejas tapām. Tādā veidā mēs varam ieslēgt ventilatoru zemākā temperatūrā un skaņas signālu augstākā temperatūrā, izmantojot tikai vienu termistoru.

Es izmantotu stabilizētu spriegumu, lai vadītu ķēdi un iegūtu pastāvīgus ieslēgšanas/izslēgšanas temperatūras punktus, kas nav atkarīgi no akumulatora sprieguma līmeņa, kurā darbojas invertors, taču es arī vēlos, lai ķēdes dizains būtu pēc iespējas vienkāršāks, tāpēc Es atteicos no idejas izmantot sprieguma regulatoru un opto-savienotāja slēdzi, lai vadītu ventilatoru ar neregulētu spriegumu maksimālajam apgriezienu skaitam.

Piezīme. Šajā shēmā parādītā shēma aptver visas iepriekš minētās funkcijas. Ja vēlaties mazāk vai citas funkcijas nekā ķēde, tas ir attiecīgi jāmaina. Piemēram, LED izslēgšana un neko citu nemainīšana novedīs pie darbības traucējumiem. Ņemiet vērā arī to, ka rezistoru un termistora vērtības var atšķirties, tomēr, ja izmantojat ventilatoru ar atšķirīgiem parametriem nekā manējais, jums arī jāmaina rezistora vērtības. Visbeidzot, ja jūsu ventilators ir lielāks un tam ir nepieciešama lielāka jauda, ķēdē jāiekļauj relejs vai MOSFET slēdzis - neliels tranzistors izdegīs līdz ar ventilatoru. Vienmēr pārbaudiet uz prototipa!

BRĪDINĀJUMS! Dzīvībai bīstami!

Invertori, kuru iekšpusē ir augsts spriegums. Ja jūs neesat iepazinies ar drošības principiem, kā rīkoties ar augstsprieguma komponentiem, NEDRĪKST ATVĒRT INVERTU!

4. solis: temperatūras līmeņu iestatīšana

Ar diviem mainīgajiem rezistoriem (potenciometriem vai manā gadījumā spirālveida trimmeriem) var pielāgot temperatūras līmeni, kurā ieslēdzas ventilators un skaņas signāls. Šī ir izmēģinājumu un kļūdu procedūra: jums ir jāatrod pareizie iestatījumi, veicot vairākus mēģinājumu ciklus.

Vispirms ļaujiet termistoram atdzist. Pēc tam iestatiet pirmo potenciometru līdz vietai, kur tas pārslēdz gaismas diodi no zaļas uz dzeltenu un ventilatoru no zema uz augstu apgriezienu skaitu. Tagad pieskarieties termistoram un ļaujiet tam sasilt ar pirkstu galiem, kamēr jūs noskaņojat potenciometru, līdz tas atkal izslēdz ventilatoru. Tādā veidā jūs iestatāt temperatūras līmeni līdz aptuveni 30 grādiem pēc Celsija. Jūs, iespējams, vēlaties, lai ventilators ieslēgtos nedaudz augstākā temperatūrā (varbūt virs 40 Celsija), tāpēc ieslēdziet trimmeri un pārbaudiet jauno ieslēgšanas/izslēgšanas līmeni, dodot nedaudz siltuma termistorim.

Otro potenciometru, kas kontrolē skaņas signālu, var iestatīt (protams, augstākai temperatūrai) ar to pašu metodi.

Es ar lielu gandarījumu izmantoju savu ventilatora vadīto invertoru - un klusumā.;-)