Pretvarač s prigušenim ventilatorom: 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Ovo je projekt nadogradnje pretvarača istosmjernog u izmjenični.

Volim koristiti solarnu energiju u svom kućanstvu za rasvjetu, napajanje USB punjača i još mnogo toga. Redovno vozim 230V alate sa solarnom energijom kroz pretvarač, također koristeći alate oko auta koji ih napajaju iz akumulatora automobila. Svi ovi scenariji zahtijevaju pretvarač 12V-230V.

Međutim, jedan nedostatak korištenja pretvarača je stalna buka koju proizvodi integrirani ventilator za hlađenje.

Moj pretvarač je prilično mali s maksimalnom izlaznom snagom od 300 W. Iz njega pokrećem umjerena opterećenja (npr. Lemilica, rotacijski alat, reflektori itd.), A pretvaraču obično nije potreban stalno prisiljen protok zraka kroz kućište.

Pa spasimo se od te užasne buke ventilatora koji ljutito cijepa zrak svom punom snagom, i upravljajmo ventilatorom pomoću senzora temperature!

Korak 1: Značajke

Sanjao sam krug za upravljanje ventilatorom sa 3 stanja:

1. Pretvarač je hladan, a ventilator radi tiho na niskim okretajima (krugova u minuti). Prilagođeni LED indikator svijetli zeleno.
2. Pretvarač postaje sve topliji. Ventilator se uključuje na punu brzinu, a LED svijetli žuto.
3. Pretvarač podiže svoju temperaturu još više. Zujalica proizvođača zvuka uzvikuje, ukazujući da bi razina topline naštetila pretvaraču, a ventilator ne može nadoknaditi količinu rasipanja topline.

Čim povećana aktivnost ventilatora uspije ohladiti pretvarač, krug se automatski vraća u stanje 2, a kasnije u stanje smirivanja 1.

Nikada nije potrebna ručna intervencija. Bez prekidača, bez gumba, bez održavanja.

Korak 2: Potrebne komponente

Za pametni pogon ventilatora pretvarača trebate najmanje sljedeće komponente:

• čip operacijskog pojačala (koristio sam dvostruko op-pojačalo LM258)
• termistor (6,8 KΩ) s otpornikom fiksne vrijednosti (4,7 KΩ)
• promjenjivi otpornik (500 KΩ)
• PNP tranzistor za pogon ventilatora i otpornik od 1 KΩ za očuvanje tranzistora
• po izboru poluvodička dioda (1N4148)

S ovim komponentama možete izgraditi regulator temperature ventilatora. Međutim, ako želite dodati LED indikatore, trebate više:

• dvije LED s dva otpornika ili jedna dvobojna LED s jednim otpornikom
• također vam je potreban NPN tranzistor za pogon LED -a

Ako želite i značajku upozorenja na pregrijavanje, trebat će vam:

• zujalica i još jedan promjenjivi otpornik (500 KΩ)
• po izboru još jedan PNP tranzistor
• po izboru dva otpornika fiksne vrijednosti (470 Ω za zujalicu i 1 KΩ za tranzistor)

Glavni razlog što sam implementirao ovaj sklop je isključivanje ventilatora. Izvorni ventilator bio je iznenađujuće glasan pa sam ga zamijenio niskom snagom i mnogo tišom verzijom. Ovaj ventilator troši samo 0,78 Watta, pa ga mali PNP tranzistor može podnijeti bez pregrijavanja, a pritom napaja i LED. Tranzistor 2N4403 PNP ima maksimalnu struju od 600 mA na svom kolektoru. Ventilator tijekom rada troši 60 mA (0,78 W / 14 V = 0, 06 A), a LED troši dodatnih 10 mA. Dakle, tranzistor ih može sigurno nositi bez releja ili MOSFET sklopke.

Zvučni signal može raditi izravno bez otpornika, ali smatrao sam da je njegov šum preglasan i neugodan, pa sam primijenio otpornik od 470 Ω kako bi zvuk bio prijateljskiji. Drugi PNP tranzistor može se izostaviti jer op-pojačalo može izravno pokretati mali zujalicu. Tranzistor je tu za besprijekorno uključivanje/isključivanje zujalice, uklanjajući zvuk koji blijedi.

Korak 3: Dizajn i shema

Postavio sam LED diodu na vrh kućišta pretvarača. Na taj se način može lako vidjeti iz bilo kojeg kuta gledanja.

Unutar pretvarača postavio sam dodatni krug tako da ne blokira put protoka zraka. Također, termistor ne bi trebao biti u struji zraka, već u ne tako dobro prozračenom kutu. Na taj način uglavnom mjeri temperaturu unutarnjih komponenti, a ne temperaturu strujanja zraka. Glavni izvor topline u pretvaraču nisu MOSTFET -ovi (čiju temperaturu mjeri moj termistor), već transformator. Ako želite da vaš ventilator brzo reagira na promjene opterećenja na pretvaraču, trebate postaviti glavu termistora na transformator.

Da bi bilo jednostavno, pričvrstio sam krug na kućište dvostranom ljepljivom trakom.

Krug se napaja iz priključka ventilatora za hlađenje pretvarača. Zapravo, jedina izmjena koju sam napravio na unutarnjim komponentama pretvarača je rezanje žica ventilatora i umetanje strujnog kruga između priključka ventilatora i samog ventilatora. (Druga modifikacija je rupa izbušena na vrhu kućišta za LED.)

Promjenjivi potenciometri mogu biti bilo koje vrste, međutim poželjni su spiralni trimeri jer se mogu fino namjestiti i biti mnogo manji od potenciometara s kvržicama. U početku sam podesio spiralni trimer koji uključuje ventilator na 220 KΩ, mjereno s pozitivne strane. Drugi trimer je unaprijed podešen na 280 KΩ.

Poluvodička dioda postoji kako bi se izbjeglo strujanje induktivne struje unatrag kada se elektromotor ventilatora tek isključi, ali se rotor i dalje okreće svojim zamahom. Međutim, primjena diode ovdje nije obvezna jer je kod tako malog motora ventilatora indukcija toliko mala da ne može naštetiti krugu.

LM258 je dvostruki op-amp čip koji se sastoji od dva neovisna radna pojačala. Izlazni otpor termistora možemo podijeliti između dva ulazna pina op-pojačala. Na ovaj način možemo uključiti ventilator na nižoj temperaturi i zujalicu na višoj temperaturi koristeći samo jedan termistor.

Upotrijebio bih stabilizirani napon za pogon kruga i postizanje konstantnih temperaturnih točaka uključivanja/isključivanja neovisnih o naponskoj razini baterije na kojoj radi pretvarač, ali također želim dizajn kruga učiniti što jednostavnijim, pa Odustao sam od ideje korištenja regulatora napona i prekidača za optičku spregu za pogon ventilatora s nereguliranim naponom za maksimalni broj okretaja.

Napomena: Krug prikazan na ovoj shemi pokriva sve prethodno navedene značajke. Ako želite manje ili druge značajke, krug se mora prema tome izmijeniti. Na primjer, izostavljanje LED -a i ne mijenjanje bilo čega drugog dovest će do kvara. Također imajte na umu da vrijednosti otpornika i termistora mogu biti različite, no ako koristite ventilator s različitim parametrima od mojih, također morate promijeniti vrijednosti otpornika. Konačno, ako je vaš ventilator veći i zahtijeva više energije, tada ćete morati uključiti relej ili MOSFET prekidač u krug - mali tranzistor će izgorjeti zbog struje koju ventilator istječe. Uvijek testirajte na prototipu!

UPOZORENJE! Opasno po život!

Pretvarači s visokim naponom u sebi. Ako niste upoznati s načelima sigurnosti rukovanja visokonaponskim komponentama, NE SMIJETE OTVARATI INVERTER!

Korak 4: Postavljanje razina temperature

S dva promjenjiva otpornika (potenciometri ili spiralni trimeri u mom slučaju) razine temperature na kojima se ventilator i zujalica uključuju mogu se prilagoditi. Ovo je postupak pokušaja i pogreške: morate pronaći odgovarajuće postavke u nekoliko ciklusa pokušaja.

Prvo pustite da se termistor ohladi. Zatim postavite prvi potenciometar na točku gdje prebacuje LED sa zelene na žutu, a ventilator s niskog na visoki broj okretaja. Sada dodirnite termistor i pustite ga da se zagrije vašim vrhovima prstiju, dok podešavate potenciometar dok ponovno ne isključi ventilator. Na ovaj način postavljate razinu temperature na oko 30 Celzijevih. Vjerojatno želite uključiti ventilator s nešto višom temperaturom (možda iznad 40 Celzijevih stupnjeva), pa okrenite trimer i isprobajte novu razinu uključivanja/isključivanja dajući termostanu malo topline.

Drugi potenciometar koji kontrolira zujalicu može se postaviti (za višu temperaturnu razinu, naravno) istom metodom.

S velikim zadovoljstvom koristim svoj ventilator upravljani pretvarač - i u tišini.;-)