Omskakelaar met stilstaande waaier: 4 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Dit is 'n opgraderingprojek van DC na AC -omskakelaar.

Ek gebruik graag sonkrag in my huishouding vir beligting, voeding van USB -laaiers en meer. Ek ry gereeld 230V -gereedskap met sonkrag deur 'n omskakelaar, en ek gebruik ook gereedskap om my motor wat hulle uit die motor se battery dryf. Al hierdie scenario's benodig 'n 12V-230V omskakelaar.

Een nadeel van die gebruik van omvormers is egter die konstante geraas van die geïntegreerde koelwaaier.

My omskakelaar is redelik klein met 'n maksimum uitsetvermoë van 300W. Ek dryf matige vragte daaruit (bv. My soldeerbout, draaigereedskap, kolligte, ens.), En die omskakelaar benodig gewoonlik nie 'n voortdurend geforseerde lugvloei deur die omhulsel nie.

Laat ons ons dus red van die verskriklike geraas van 'n waaier wat die lug woedend met sy volle krag verdeel, en die waaier beheer deur 'n temperatuursensor!

Stap 1: Kenmerke

Ek het gedroom van 'n waaierbesturingskring met 3 toestande:

1. Die omskakelaar is koel en die waaier loop stil met lae rpm (rondtes per minuut). Die pasgemaakte LED -aanwyser brand groen.
2. Die omskakelaar word al hoe warmer. Die waaier word op sy volle snelheid aangeskakel en die LED word geel.
3. Die omskakelaar verhoog sy temperatuur nog hoër. 'N Gonser van 'n geluidsmaker maak 'n aanduiding dat die vlak van die hitte die omskakelaar benadeel, en die waaier kan nie die hoeveelheid hitte -afvoer vergoed nie.

Sodra die verhoogde waaieraktiwiteit die omskakelaar kan afkoel, stap die kring outomaties terug na toestand 2 en later na die kalmerende toestand 1.

Geen handmatige ingryping ooit nodig nie. Geen skakelaars, geen knoppies, geen onderhoud nie.

Stap 2: Vereiste komponente

U benodig ten minste die volgende komponente om die waaier van die omvormer slim te bestuur:

• 'n operasieversterker-chip (ek het 'n LM258 dubbele op-amp gebruik)
• 'n termistor (6,8 KΩ) met 'n weerstand met 'n vaste waarde (4,7 KΩ)
• 'n veranderlike weerstand (500 KΩ)
• 'n PNP -transistor om die waaier aan te dryf, en 'n 1 KΩ -weerstand om die transistor te bewaar
• opsioneel 'n halfgeleier diode (1N4148)

Met hierdie komponente kan u 'n temperatuurgedrewe waaierbeheer bou. As u egter LED -aanwysers wil byvoeg, benodig u meer:

• twee LED's met twee weerstande, of een tweekleurige LED met een weerstand
• u benodig ook 'n NPN -transistor om die LED aan te dryf

As u ook die waarskuwingsfunksie vir oorverhitting wil hê, benodig u:

• 'n zoemer en nog een veranderlike weerstand (500 KΩ)
• opsioneel nog 'n PNP -transistor
• opsioneel twee weerstands met vaste waarde (470 Ω vir die zoemer en 1 KΩ vir die transistor)

Die belangrikste rede waarom ek hierdie kring geïmplementeer het, is om die waaier te demp. Die oorspronklike waaier was verbasend hard, so ek het dit vervang met 'n lae krag en baie stiller weergawe. Hierdie waaier eet net 0,78 Watt, sodat 'n klein PNP -transistor dit kan hanteer sonder oorverhitting, terwyl dit ook die LED kan voed. Die 2N4403 PNP -transistor het 'n maksimum van 600 mA op sy kollektor. Die waaier verbruik 60 mA terwyl dit werk (0,78 W / 14 V = 0, 06 A), en die LED verbruik nog 10 mA. Die transistor kan dit dus veilig hanteer sonder 'n aflos of 'n MOSFET -skakelaar.

Die gonser kan direk sonder 'n weerstand werk, maar ek vind die geraas te hard en irriterend, so ek het 'n weerstand van 470 Ω aangewend om die klank vriendeliker te maak. Die tweede PNP-transistor kan weggelaat word, aangesien die op-amp die klein gonser direk kan dryf. Die transistor is daar om die zoemer meer naadloos aan/uit te skakel, sodat 'n vervaagende geluid nie uitgeskakel word nie.

Stap 3: Ontwerp en skematiese

Ek het die LED bo -op die omhulsel se behuizing geplaas. Op hierdie manier kan dit maklik vanuit elke kykhoek gesien word.

Binne die omskakelaar het ek die ekstra stroombaan so geplaas dat dit nie die roete van die lugvloei blokkeer nie. Die termistor moet ook nie in die lugvloei wees nie, maar in 'n nie so goed geventileerde hoek nie. Op hierdie manier meet dit hoofsaaklik die temperatuur van die interne komponente en nie die temperatuur van die lugvloei nie. Die belangrikste hittebron in 'n omskakelaar is nie die MOSTFET's (watter temperatuur deur my termistor gemeet word nie), maar die transformator. As u wil hê dat u waaier vinnig moet reageer om veranderinge op die omskakelaar te laai, moet u die kop van die termistor na die transformator sit.

Om dit eenvoudig te hou, het ek die kring met dubbelzijdige kleefband aan die behuizing vasgemaak.

Die stroombaan word aangedryf deur die omvormer se koelwaaieraansluiting. Die enigste verandering wat ek aan die interne komponente van die omvormer gemaak het, is om die drade van die waaier af te sny en my stroombaan tussen die waaieraansluiting en die waaier self te plaas. (Die ander wysiging is 'n gat wat in die omhulsel van die LED geboor is.)

Veranderlike potensiometers kan van elke tipe wees, maar spiraalvormige trimmers word verkieslik omdat hulle fyn afgestem en baie kleiner kan wees as geknotte potensiometers. Ek het aanvanklik die spiraalvormige trimmer ingestel wat die waaier aanskakel na 220 KΩ, gemeet aan die positiewe kant. Die ander trimmer is vooraf ingestel op 280 KΩ.

Halfgeleier diode is daar om te voorkom dat induktiewe stroom agteruit vloei as die elektromotor van die waaier net afgeskakel word, maar die rotor steeds deur sy momentum geroteer word. Die toepassing van die diode hier is egter opsioneel, want met so 'n klein waaiermotor is die induksie so klein dat dit die kring nie kan benadeel nie.

LM258 is 'n dubbele op-amp-chip wat bestaan uit twee onafhanklike versterkers. Ons kan die uitgangsweerstand van die termistor onder die twee op-amp-ingangspelde deel. Op hierdie manier kan ons die waaier teen 'n laer temperatuur en die zoemer teen 'n hoër temperatuur aanskakel deur slegs een termistor te gebruik.

Ek sou 'n gestabiliseerde spanning gebruik om my stroombaan aan te dryf en konstante aan/af temperatuurpunte kry wat onafhanklik is van die spanningsvlak van die battery waarop die omskakelaar werk, maar ek wil ook die ontwerp van die stroombaan so eenvoudig moontlik hou. Ek het die idee opgegee om 'n spanningsreguleerder en 'n opto-koppelaarskakelaar te gebruik om die waaier met die ongereguleerde spanning vir maksimum toerental te bestuur.

Opmerking: die stroombaan wat in hierdie skematiese voorstelling aangebied word, dek al die genoemde funksies. As u minder wil of ander funksies as die kring moet dienooreenkomstig gewysig word. Byvoorbeeld, as u die LED weglaat en niks anders aanpas nie, kan dit tot funksionering lei. Let ook daarop dat die waardes van die weerstande en die termistor anders kan wees, maar as u 'n waaier met ander parameters as myne gebruik, moet u ook die weerstandswaardes verander. Uiteindelik, as u waaier groter is en meer krag benodig, moet u 'n relais of 'n MOSFET -skakelaar in die stroombaan insluit - 'n klein transistor brand deur die stroom wat u waaier aftap. Toets altyd op 'n prototipe!

WAARSKUWING! Lewensgevaarlik!

Omsetters met hoogspanning binne -in. As u nie vertroud is met die veiligheidsbeginsels van die hantering van hoogspanningskomponente nie, mag u 'n omvormer nie oopmaak nie!

Stap 4: Stel temperatuurvlakke in

Met die twee veranderlike weerstande (potensiometers of spiraalvormige trimmers in my geval) kan die temperatuurvlakke waar die waaier en die zoemer aangaan aangepas word. Dit is 'n proef -en -foutprosedure: u moet die regte instellings vind deur verskillende siklusse.

Laat die termistor eers afkoel. Stel dan die eerste potensiometer op die punt waar dit die LED van groen na geel verander en die waaier van lae na hoë toeren. Raak nou die termistor aan en laat dit met u vingers opwarm terwyl u die potensiometer instel totdat dit die waaier weer afskakel. Op hierdie manier stel u die temperatuurvlak op ongeveer 30 Celsius. U wil waarskynlik 'n effens hoër temperatuur (miskien bo 40 Celsius) hê om die waaier aan te skakel.

Die tweede potensiometer wat die zoemer beheer, kan met dieselfde metode ingestel word (vir 'n hoër temperatuur).

Ek gebruik my waaierbeheerde omskakelaar met groot tevredenheid - en in stilte.;-)