Шим контроллер для вентилятора

Шим контроллер для вентилятора

Вашему вниманию предлагается простая схема управления скоростью вращения вентилятора 12В c зависимостью от температуры, собранная на доступных деталях, которые всегда можно найти в ящике радиолюбителя.

В интернете можно найти множество схем на “рассыпухе”, но все они реализуют линейный регулятор напряжения без нижнего порога включения. В данной схеме на четырёх транзисторах удалось реализовать импульсный регулятор напряжения с нижним порогом включения. При температуре ниже пороговой вентилятор полностью выключен, потребление схемы

За основу схемы взят “Импульсный преобразователь 2Вт” [7].

Схема переделана в понижающий стабилизатор напряжения с зависимостью от температуры:


Прямоугольные импульсы с генератора на триггере Шмидта, собранного на транзисторах Q1Q2Q3, поступают на силовой транзистор Q4.

Длительность положительного полупериода, открывающего силовой транзистор, фиксирована, и задаётся времязадающим конденсатором С1 и сопротивлением R1R2. Скважность регулируется изменением длительности отрицательного полупериода.

Осциллограмма на базе транзистора Q4 (относительно “земли”) возле порога включения:

На вентилятор сразу подается

6В, что обеспечивает его уверенный старт.

И при максимальных оборотах:

Так как силовой транзистор работает в ключевом режиме, то для управления вентиляторами с током потребления до 0.5А можно использовать транзисторы в корпусе ТО-92 или даже SOT-23, например — S8050.
Для вентиляторов большой мощности можно применить N-Ch MOSFET в SO-8 корпусе.

Нижний порог включения реализован за счёт срыва генерации при большом значении сопротивления разрядной цепочки D2R11R10RT, в которую входит термистор(RT).

Не все вентиляторы нормально работают на пульсирующем напряжении.
Цепочка D7L2C3 предназначена для получения постоянного напряжения из импульсов. Для вентиляторов до 0.35А, дроссель L2 мотают проводом 0,1мм на “гантельке” с внешним диаметром 5мм, которую можно взять из сгоревшего балласта КЛЛ:

Дроссель L1 — “перемычка в феррите” из CRT мониторов или SMD дроссель:

Частота генерации схемы — от 22 до 42 КГц. Если вентилятор допускает пульсации, то его впаивают вместо диода D7, а L2C3 не устанавливаются.

Схема работает от источника питания 11.8-14.4В.

Все детали могут быть заменены на аналогичные с большим разбросом параметров, так как схема импульсная. Порог включения, начальное напряжение включения и точка достижения максимальных оборотов устанавливается подбором резисторов R1R2 и R10R11.

Читайте также:  Программа как научиться быстро печатать на клавиатуре

К статье прилагаются проекты в LTSpice для экспериментов. Зависимость напряжения на вентиляторе от температуры можно рассчитать в файле FanControlSweep2.asc:

При указанных номиналах, вентилятор начинает работать при 40С и достигает наибольших оборотов при 80С.

В качестве датчика применяется термистор MF58 100K [8]:


Которые можно приобрести оптом на Aliexpress — один раз на все случаи жизни.

Плата разведена под thought hole детали (при монтаже проверяйте распиновку коллектор-эмитер-база . не надейтесь на нарисованный контур транзистора):

Регулятор использован для охлаждения автомобильного инвертора Porto HT E-150, который сильно греется при подключении ноутбука.

Небольшой вентилятор и плата управления расположились на верхней крышке:

А дальняя боковая стенка получила вентиляционные отверстия:

Микроконтроллер инвертора измеряет температуру воздуха внутри корпуса с помощью термистора. Для того, чтобы тепловая защита продолжала работать, термистор был установлен с нижней стороны платы, где он не обдувается.

Стабилизатор 78L05 был выпаян с платы и установлен на радиатор через прокладку. Очевидно, что он был неспособен выдать 500мА на гнездо USB без радиатора:


Поскольку теперь ток USB может достигать 1,5А, впаиваем резистор 100 Ом между Data+ и Data-, чтобы телефоны смело заряжались током 1А[9]:

Эта статья — 2 часть и логическое продолжение опыта разработки доступного адаптивного контроллера для охлаждения электровентилятора ВАЗ. (1 часть читаем по ссылке здесь)
Первый опыт был направлен, прежде всего, на то, что бы понять и оценить собственные возможности в разработке микроконтроллерного устройства для решения наболевшей у всех темы перегрева либо же надоедливого щелканья и гула под капотом.

Почти 10 месячный период эксплуатации самодельного контроллера на моей «десятке» показал просто отличные результаты: стрелка показателя ОЖ при любой температуре и дорожной обстановке (пробки, жара, дальняки в 600 и более км и т.д.), практически никогда не отклонялась от отметки в 90 градусов, что способствовало постоянной ровной работе двигателя и бортовой сети. После этого было решено продолжить разработку уже более качественного и функционального прототипа устройства, которое можно было бы адаптировать под другие авто, а так же вручную настраивать поддерживаемую температуру ОЖ.

Читайте также:  Блок питания powerman 600w

В алгоритм работы нового контроллера лег всё тот же принцип, как и в первой версии: с помощью дополнительного датчика ОЖ читались пороговые значение температуры, при которых вентилятор плавно стартовал, разгоняясь при повышении и замедляясь при понижении температуры, и по достижении максимального порога температуры раскручивался на полную мощность (как при штатной сработке реле). Но теперь значения датчика температуры не «жестко» вписывались в прошивку, а появилась возможность множество раз программировать эти значения «на ходу» с помощью внешней кнопки, и светодиода, отображающего процессы настройки и режимы работы контроллера. При первом нажатии на кнопку, действующие температурные показания датчика записываются как пороговое значение запуска вентилятора, а по нажатию во второй раз – записывается порог максимальных оборотов. Значения остаются в энергонезависимой памяти микроконтроллера и при отключении питания данные сохраняются. Теперь можно калибровать любые значения температуры, даже обратные(для датчиков с положительным/отрицательным температурным коэффициентом), и использовать почти любые резистивные датчики. Такой подход поможет более четко регулировать температуру ОЖ как в теплый, так и в холодный сезоны.

Подключение к бортовой сети осталось прежним: контроллер с дополнительным датчиком включается параллельно штатной схеме, и никак не влияет на срабатывание реле электровентилятора ОЖ. («подключил и забыл»). Но нужно учитывать, что данный девайс будет работать только на авто, где вентилятор коммутируется «массой» а не «плюсом»! (тоесть подключен постоянный +12В по штатной схеме, а реле подключет массу). ВАЗ2110 в нашем случае – идеальный кандидат. Ну а так – вольтметр в помощь))

Теперь схему можно запитать от любых +12В «зажигания», например от «+12В форсунок», так как в прошивке реализована задержка включения в 4 секунды, для того, что бы успеть завести горячий двигатель, не давая сразу запуститься вентилятору и нагрузить бортсеть при включении зажигания.

Схему и готовую печатную плату я решил разработать и оставить в общем доступе на облачном сервисе для проектировки электронных схем (ссылка на проект)

Читайте также:  Какая фирма игровых ноутбуков лучше

По многочисленным просьбам читателей и единомышленников представляю разработку и реализацию универсальной адаптивной системы управления охлаждением двигателя автомобиля.
(Возможно заказать изготовление устройства. Для этого пишите личку)

Предистория.
В этой статье речь пойдет о последнем устройстве, разработанном, на основе идей описанных в моих прошлых материалах:
Часть 1
Часть 2
Концепция та же: адаптивное ШИМ-управление скоростью вращения вентилятора ОЖ на основе показаний температуры двигателя.

Поставленные задачи.
За несколько лет эксплуатации подобных, разработанных мною устройств, и благодаря обратной связи с людьми, кто был заинтересован проектом и теми, кто повторил устройства, были собраны отзывы с пожеланиями улучшить, доработать и расширить функциональные возможности, из которых:
— увеличение мощности подключаемой нагрузки;
— реализация более плавных пусковых моментов вентилятора;
— доработка алгоритма работы контроллера при пусках двигателя «на горячую», для более тихой и эффективной работы вентилятора;
— возможность подключения сигнала от климата/кондиционера, для более быстрого охлаждения;
— принудительный пуск вентилятора от кнопки;
— универсальность подключения к любому датчику температуры, как штатному, так и отдельному, а так же чтение любого аналогового сигнала температуры (например от ЭБУ к стрелке температуры на приборке).

Разработка и реализация.
Сама электронная схема и архитектура контроллера практически не отличается от предыдущих вариантов из прошлых статей, за тем лишь исключением, что были увеличены в количестве силовые элементы (ключи VT1, VT2), добавлен вход для сигнала кондиционера (a/c.4 на разъеме P1) и стабилизирован вход для чтения показаний датчика/сигнала температуры.

В плане алгоритма управления ШИМ-сигналом вентилятора, были добавлены функции плавного старта и небольшой задержки перехода через «нижний» порог температуры (о «порогах» температуры подробно описано статье, и мануале), для более стабильного запуска/остановки, а так же функция запуска в режиме «климата/кондиционера» с раскруткой вентилятора до 35% мощности. Так же немного доработана светодиодная индикация при взаимодействии с «кнопкой калибровки».
Из корпусов, для будущего контроллера, не нашел пока ничего лучше чем от .3734 коммутатора зажигания ВАЗ2108/Таврия/Славута

Ссылка на основную публикацию
Что такое экранное время в ios
Экранное время – одна из лучших функций iOS 12, позволяющая следить за тем, как часто вы берёте в руки свой...
Что делать если отключился звук на компьютере
Мы зарегистрировали подозрительный трафик, исходящий из вашей сети. С помощью этой страницы мы сможем определить, что запросы отправляете именно вы,...
Что делать если полетели драйвера видеокарты
Распространенная ошибка в Windows 7 и реже в Windows 10 и 8 — сообщение «Видеодрайвер перестал отвечать и был успешно...
Что такое эмодзи клавиатура на телефоне
Современное общение сложно представить без мессенджеров, чатов и социальных сетей, но только текстом бывает сложно передать все эмоции. В этом...
Adblock detector