Inverter csendes ventilátorral: 4 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ez egy DC -AC inverter frissítési projekt.

Szeretek háztartásban napenergiát használni világításhoz, USB töltők etetéséhez stb. Rendszeresen hajtok 230 V -os szerszámokat napenergiával egy inverteren keresztül, az autóm körüli szerszámokat is használva, amelyek az autó akkumulátorából táplálják őket. Mindezek a forgatókönyvek 12V-230V invertert igényelnek.

Az inverterek használatának egyik hátránya azonban a beépített hűtőventilátor által keltett állandó zaj.

Az inverterem elég kicsi, 300 W maximális kimeneti teljesítménnyel. Közepes terheléseket futtatok tőle (pl. Forrasztópáka, forgószerszám, spotlámpák stb.), És az inverternek általában nincs szüksége állandóan kényszerített légáramra a burkolatán.

Tehát kíméljük meg magunkat attól a szörnyű zajtól, amikor a ventilátor dühösen felosztja a levegőt teljes erejével, és vezéreljük a ventilátort egy hőmérséklet -érzékelővel!

1. lépés: Jellemzők

Álmodtam egy ventilátor-vezérlő áramkört, 3 állapottal:

1. Az inverter hűvös, és a ventilátor csendesen működik alacsony fordulatszámon (fordulat percenként). Az egyéni LED visszajelző zölden világít.
2. Az inverter egyre melegebb. A ventilátor teljes sebességre van kapcsolva, és a LED sárgára vált.
3. Az inverter még magasabbra emeli a hőmérsékletét. A zajkeltő hangjelző felkiált, jelezve, hogy a hő szintje károsíthatja az invertert, és a ventilátor nem tudja kompenzálni a hőleadást.

Amint a ventilátor fokozott aktivitása képes lehűteni az invertert, az áramkör automatikusan visszalép 2 -es állapotba, majd később 1 -es nyugtató állapotba.

Manuális beavatkozás soha nem szükséges. Nincs kapcsoló, nincs gomb, nincs karbantartás.

2. lépés: Szükséges összetevők

Az inverter ventilátorának intelligens meghajtásához legalább a következő alkatrészekre van szüksége:

• egy műveleti erősítő chip (LM258 kettős op-erősítőt használtam)
• egy termisztor (6,8 KΩ) fix értékű ellenállással (4,7 KΩ)
• változó ellenállás (500 KΩ)
• PNP tranzisztor a ventilátor meghajtásához, és 1 KΩ ellenállás a tranzisztor megóvásához
• opcionálisan félvezető dióda (1N4148)

Ezekkel az alkatrészekkel hővezérelt ventilátor vezérlőt építhet fel. Ha azonban LED -kijelzőket szeretne hozzáadni, akkor többre van szüksége:

• két LED két ellenállással, vagy egy kétszínű LED egy ellenállással
• a LED meghajtásához NPN tranzisztor is szükséges

Ha Ön is szeretné a túlmelegedésre figyelmeztető funkciót, akkor szüksége lesz:

• egy hangjelző és egy további változó ellenállás (500 KΩ)
• opcionálisan egy másik PNP tranzisztor
• opcionálisan két fix értékű ellenállás (470 Ω a zümmögőnél és 1 KΩ a tranzisztornál)

Ennek az áramkörnek a megvalósításának fő oka a ventilátor elnémítása. Az eredeti ventilátor meglepően hangos volt, ezért kicseréltem egy alacsony fogyasztású és sokkal csendesebb verzióra. Ez a ventilátor mindössze 0,78 Wattot fogyaszt, így egy kicsi PNP tranzisztor képes túlmelegedés nélkül kezelni, miközben táplálja a LED -et. A 2N4403 PNP tranzisztor kollektorán 600 mA maximális áramerősségű. A ventilátor működése közben 60 mA -t fogyaszt (0,78 W / 14 V = 0, 06 A), a LED pedig további 10 mA -t. Így a tranzisztor biztonságosan tudja kezelni őket relé vagy MOSFET kapcsoló nélkül.

A zümmögő közvetlenül ellenállás nélkül is működhet, de a hangját túl hangosnak és bosszantónak találtam, ezért 470 Ω -os ellenállást alkalmaztam, hogy barátságosabb legyen a hang. A második PNP tranzisztor kihagyható, mivel az op-erősítő közvetlenül meg tudja hajtani a kis zümmögőt. A tranzisztor a zümmögő zökkenőmentes be- és kikapcsolására szolgál, kiküszöbölve a halk hangot.

3. lépés: Tervezés és vázlat

A LED -et az inverter házának tetejére helyeztem. Így minden látószögből könnyen látható.

Az inverter belsejében úgy helyeztem el az extra áramkört, hogy az ne akadályozza a légáramlás útvonalát. Ezenkívül a termisztornak nem a légáramban kell lennie, hanem egy nem annyira jól szellőző sarokban. Így elsősorban a belső alkatrészek hőmérsékletét méri, és nem a levegőáramot. Az inverter fő hőforrása nem a MOSTFET -ek (amelyek hőmérsékletét a termisztorom méri), hanem a transzformátor. Ha azt szeretné, hogy a ventilátor gyorsan reagáljon az inverter terhelésére, akkor a termisztor fejét a transzformátorhoz kell helyezni.

Az egyszerűség kedvéért kétoldalas ragasztószalaggal rögzítettem az áramkört a házhoz.

Az áramkör az inverter hűtőventilátor csatlakozójáról táplálkozik. Valójában az egyetlen változtatást, amelyet az inverter belső alkatrészein végeztem, a ventilátor vezetékeinek elvágása, és az áramköröm behelyezése a ventilátor csatlakozója és maga a ventilátor közé. (A másik módosítás egy lyuk, amelyet a burkolat tetejébe fúrnak a LED számára.)

A változtatható potenciométerek bármilyen típusúak lehetnek, azonban a spirális vágók előnyben részesíthetők, mivel finomhangolhatók és sokkal kisebbek, mint a gömbölyű potenciométerek. Kezdetben a spirális trimmerre hangoltam, amely a ventilátort 220 KΩ -ra kapcsolja, pozitív oldalon mérve. A másik trimmer 280 KΩ -ra lett beállítva.

A félvezető dióda azért van, hogy elkerülje az induktív áram visszafelé áramlását, amikor a ventilátor elektromotorja éppen ki van kapcsolva, de a forgórész továbbra is lendületével forog. A dióda alkalmazása azonban opcionális, mivel egy ilyen apró ventilátor motor esetén az indukció olyan kicsi, hogy nem okozhat kárt az áramkörben.

Az LM258 egy kettős op-amp chip, amely két független működési erősítőt tartalmaz. Megoszthatjuk a termisztor kimeneti ellenállását a két oper erősítő bemeneti csap között. Így csak egy termisztor használatával kapcsolhatjuk be a ventilátort alacsonyabb hőmérsékleten, a zümmögőt pedig magasabb hőmérsékleten.

Stabilizált feszültséget használnék az áramkör meghajtására, és állandó be- és kikapcsolási hőmérsékleti pontokat kapnék, amelyek függetlenek az inverter működő akkumulátorának feszültségszintjétől, de azt is szeretném, hogy az áramkör kialakítása a lehető legegyszerűbb legyen, Feladtam azt az elképzelést, hogy feszültségszabályozót és optocsatoló kapcsolót használok a ventilátor szabályozhatatlan feszültséggel történő meghajtására a maximális fordulatszám érdekében.

Megjegyzés: Az ezen a rajzon bemutatott áramkör lefedi az összes fent említett funkciót. Ha kevesebb vagy más funkciót szeretne, mint az áramkört, ennek megfelelően módosítani kell. Például, ha elhagyja a LED -et, és nem módosít semmit, az meghibásodáshoz vezet. Vegye figyelembe azt is, hogy az ellenállások és a termisztor értékei eltérőek lehetnek, azonban ha az enyémtől eltérő paraméterekkel rendelkező ventilátort használ, akkor az ellenállás értékeit is módosítania kell. Végül, ha a ventilátor nagyobb és több energiát igényel, mint amennyi relét vagy MOSFET kapcsolót kell tartalmaznia az áramkörbe - egy kis tranzisztor kiég a ventilátor által elvezetett áram által. Mindig tesztelj egy prototípust!

FIGYELEM! Életveszélyes!

Nagyfeszültségű inverterek. Ha nem ismeri a nagyfeszültségű alkatrészek kezelésének biztonsági elveit, NEM KELL NYITNI INVERTÁT!

4. lépés: Hőmérsékleti szintek beállítása

A két változtatható ellenállás (esetemben potenciométerek, vagy spirális vágók) segítségével testre szabható a ventilátor és a zümmögő működési hőmérséklete. Ez egy próba -hiba eljárás: több próbálkozási ciklus során meg kell találnia a megfelelő beállításokat.

Először hagyja lehűlni a termisztort. Ezután állítsa az első potenciométert arra a pontra, ahol a LED zöldről sárgára, a ventilátor pedig alacsonyról magas fordulatszámra vált. Most érintse meg a termisztorot, és hagyja, hogy az ujjaival felmelegedjen, miközben a potenciométert hangolja, amíg az ismét kikapcsolja a ventilátort. Így beállíthatja a hőmérsékletet körülbelül 30 Celsius fokra. Valószínűleg valamivel magasabb hőmérsékletet (esetleg 40 Celsius fok fölött) szeretne bekapcsolni a ventilátort, ezért kapcsolja be a vágót, és tesztelje az új be- és kikapcsolási szintet, melegedve a termisztornak.

A második potenciométer, amely a zümmögőt vezérli, ugyanezzel a módszerrel beállítható (természetesen magasabb hőmérséklet esetén).

Nagy megelégedéssel használom a ventilátor által vezérelt invertert - és csendben.;-)