Vaigistatud ventilaatoriga inverter: 4 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

See on alalisvoolu vahelduvvoolu muunduri uuendamise projekt.

Mulle meeldib kasutada oma majapidamises päikeseenergiat valgustamiseks, USB -laadijate toitmiseks ja muuks. Sõidan regulaarselt päikeseenergiaga 230V tööriistu läbi muunduri, kasutades ka auto ümber olevaid tööriistu, mis toidavad neid auto akust. Kõik need stsenaariumid nõuavad 12V-230V inverterit.

Kuid inverterite kasutamise üks puudus on integreeritud jahutusventilaatori tekitatud pidev müra.

Mu inverter on üsna väike, maksimaalse väljundvõimsusega 300 W. Ma kasutan sellest mõõdukaid koormusi (nt jootekolb, pöörlev tööriist, kohtvalgustid jne) ja muundur ei vaja tavaliselt korpuse kaudu pidevalt sunnitud õhuvoolu.

Nii et säästkem end sellest kohutavast mürast, kui ventilaator vihastab täisvõimsusega õhku, ja kontrollime ventilaatorit temperatuurianduri abil!

Samm: funktsioonid

Unistasin kolme olekuga ventilaatori juhtimisahelast:

1. Inverter on lahe ja ventilaator töötab vaikselt madalatel pööretel (ringid minutis). Kohandatud LED -indikaator helendab roheliselt.
2. Inverter läheb soojemaks. Ventilaator lülitatakse täiskiirusele ja LED muutub kollaseks.
3. Inverter tõstab temperatuuri veelgi. Müra tekitaja helisignaal hüüab, mis näitab, et kuumuse tase kahjustaks muundurit ja ventilaator ei suuda soojuse hajumist kompenseerida.

Niipea kui ventilaatori suurenenud aktiivsus suudab inverteri maha jahutada, astub vooluahel automaatselt tagasi olekusse 2 ja hiljem rahustavasse olekusse 1.

Manuaalset sekkumist pole kunagi vaja. Ei lüliteid, nuppe ega hooldust.

2. samm: nõutavad komponendid

Inverteri ventilaatori nutikaks juhtimiseks vajate vähemalt järgmisi komponente:

• operatsioonivõimendi kiip (ma kasutasin kahekordset op-võimendit LM258)
• termistor (6,8 KΩ) koos püsiväärtusega takistiga (4,7 KΩ)
• muutuv takisti (500 KΩ)
• ventilaatori juhtimiseks PNP -transistor ja transistori säilitamiseks 1 KΩ takisti
• valikuliselt pooljuhtdiood (1N4148)

Nende komponentide abil saate ehitada temperatuuripõhise ventilaatori kontrolleri. Kui aga soovite lisada LED -indikaatoreid, vajate rohkem:

• kaks LED-i kahe takistiga või üks kahevärviline LED ühe takistiga
• LED -i juhtimiseks vajate ka NPN -transistorit

Kui soovite ka ülekuumenemise hoiatusfunktsiooni, vajate järgmist.

• sumin ja veel üks muutuv takisti (500 KΩ)
• valikuliselt teine PNP transistor
• valikuliselt kaks fikseeritud väärtusega takistit (470 Ω sumisti jaoks ja 1 KΩ transistori jaoks)

Selle vooluahela rakendamise peamine põhjus on ventilaatori vaigistamine. Algne ventilaator oli üllatavalt vali, nii et asendasin selle väikese võimsusega ja palju vaiksema versiooniga. See ventilaator sööb vaid 0,78 vatti, nii et väike PNP -transistor saab sellega hakkama ilma ülekuumenemiseta, toites samal ajal ka LED -i. 2N4403 PNP transistori kollektoril on maksimaalne vool 600 mA. Ventilaator tarbib töötamise ajal 60 mA (0,78 W / 14 V = 0, 06 A) ja LED tarbib täiendavalt 10 mA. Seega saab transistor neid ohutult käsitseda ilma relee või MOSFET -lülitita.

Sumin võib töötada otse ilma takistuseta, kuid ma leidsin, et selle müra on liiga vali ja tüütu, mistõttu rakendasin heli sõbralikumaks muutmiseks 470 Ω takisti. Teise PNP-transistori võib välja jätta, kuna op-võimendi saab väikest suminat otse juhtida. Transistor on olemas selleks, et sumin sujuvamalt sisse/välja lülitada, kõrvaldades hääbuva heli.

3. samm: kujundus ja skeem

Asetasin valgusdioodi muunduri korpuse ülaossa. Nii on seda hõlpsasti näha iga vaatenurga alt.

Inverteri sisse paigutasin lisaahela nii, et see ei blokeeriks õhuvoolu marsruuti. Samuti ei tohiks termistor olla õhuvoolus, vaid mitte nii hästi ventileeritud nurgas. Nii mõõdab see peamiselt sisemiste komponentide temperatuuri, mitte õhuvoolu temperatuuri. Inverteri peamine soojusallikas ei ole MOSTFET -id (mille temperatuuri mõõdab minu termistor), vaid trafo. Kui soovite, et ventilaator reageeriks kiiresti muunduri muutustele, peaksite termistori pea trafo külge kinnitama.

Lihtsuse hoidmiseks kinnitasin vooluringi kahepoolse kleeplindiga korpuse külge.

Ahel saab toite muunduri jahutusventilaatori pistikust. Tegelikult oli muunduri sisemistes komponentides ainus muudatus ventilaatori juhtmete lõikamine ja sisestasin oma vooluahela ventilaatori pistiku ja ventilaatori vahele. (Teine modifikatsioon on LED -i jaoks korpuse ülaossa puuritud auk.)

Muutuvad potentsiomeetrid võivad olla mis tahes tüüpi, kuid eelistatud on spiraalsed trimmerid, kuna neid saab peenhäälestada ja need on palju väiksemad kui nupulised potentsiomeetrid. Algselt häälestasin spiraalse trimmeri, mis lülitab ventilaatori sisse 220 KΩ, mõõdetuna positiivsel küljel. Teine trimmer on eelseadistatud 280 KΩ -le.

Pooljuhtdiood on selleks, et vältida induktiivvoolu tagasivoolu, kui ventilaatori elektromootor on just välja lülitatud, kuid rootorit hoitakse endiselt pöörlemisel. Kuid dioodi rakendamine on siin valikuline, kuna nii väikese ventilaatorimootori korral on induktsioon nii väike, et see ei saa vooluahelat kahjustada.

LM258 on kahekordne op-amp kiip, mis koosneb kahest sõltumatust töövõimendist. Me saame jagada termistori väljundtakistust kahe op-ampri sisendpoldi vahel. Nii saame ainult ühe termistori abil lülitada sisse ventilaatori madalamal temperatuuril ja summeri kõrgemal temperatuuril.

Ma kasutaksin oma vooluahela juhtimiseks stabiliseeritud pinget ja saaksin konstantseid sisse/välja temperatuuri punkte, mis ei sõltu muunduri töötava aku pingetasemest, kuid ma tahan ka hoida vooluahela disaini nii lihtsana kui võimalik, nii Loobusin mõttest kasutada pingeregulaatorit ja optilise siduri lülitit, et juhtida ventilaatorit reguleerimata pingega maksimaalsete pöörete jaoks.

Märkus. Sellel skeemil esitatud vooluahel hõlmab kõiki eelnimetatud funktsioone. Kui soovite vähem või muid funktsioone kui ahel, tuleb vastavalt muuta. Näiteks LED -i väljalülitamine ja millegi muu muutmata jätmine põhjustab häireid. Pange tähele ka seda, et takistite ja termistori väärtused võivad erineda, kuid kui kasutate ventilaatorit, mille parameetrid erinevad minu omadest, peate muutma ka takisti väärtusi. Lõpuks, kui teie ventilaator on suurem ja vajab rohkem energiat, peate lülitusse lülitama relee või MOSFET -lüliti - väike transistor põleb läbi teie ventilaatori äravoolu. Testige alati prototüüpi!

HOIATUS! Eluohtlik!

Inverterid, mille sees on kõrgepinge. Kui te ei tunne kõrgepinge komponentide käsitsemise ohutuspõhimõtteid, siis EI TOHI AVADA INVERTI!

4. samm: temperatuuritase

Kahe muutuva takistiga (minu puhul potentsiomeetrid või spiraalsed trimmerid) saab kohandada temperatuuri, kus ventilaator ja sumin sisse lülituvad. See on katse -eksituse protseduur: peate õigete seadete leidma mitme proovitsükli abil.

Kõigepealt laske termistoril jahtuda. Seejärel seadke esimene potentsiomeeter punkti, kus see lülitab LED -i roheliselt kollasele ja ventilaatori madalalt kõrgele. Puudutage nüüd termistorit ja laske sellel sõrmeotstega soojeneda, samal ajal potentsiomeetrit häälestades, kuni see ventilaatori uuesti välja lülitab. Nii seadistate temperatuuri tasemeks umbes 30 kraadi Celsiuse järgi. Tõenäoliselt soovite ventilaatori sisselülitamiseks veidi kõrgemat temperatuuri (võib -olla üle 40 Celsiuse), nii et lülitage trimmer sisse ja katsetage uut sisse/välja lülitamise taset, andes termistorile veidi soojust.

Teist sumprit juhtivat potentsiomeetrit saab seadistada (loomulikult kõrgema temperatuuritaseme jaoks) sama meetodiga.

Kasutan oma ventilaatoriga juhitavat muundurit suure rahuloluga - ja vaikuses.;-)