No Image

Шим регулятор для вентилятора

0 просмотров
12 марта 2020

ШИМ — управление очень часто применяется для управления двигателями постоянного тока, от детских электромобилей до регулировки оборотов кулера. В нашей схеме задающим звеном является таймер 555, который подключен по схеме генератора прямоугольных импульсов.

Управление производится с помощью мощного полевого транзистора, который в схеме не критичен и можно заменять в довольно широких пределах — IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48, IRF3205, IRL3710, IRL3705, IRF1404 и им подобные, в общем аналогов куча.

Регулировка оборотов вентилятора происходит довольно плавно, благодаря принципу ШИМ-управления, для увеличения/уменьшения оборотов просто нужно крутить переменный резистор.

Полевой транзистор нужно установить на теплоотвод, которым может являться и кузов автомобиля, но в таком случае транзистор изолируется от кузова с помощью слюдяной изолирующей прокладки.

Переменный резистор с номиналом 10 килоом с мощностью 0,5 ватт, можно 0,25-1 ватт. Номинал этого резистора (сопротивление) может отклоняться в ту или иную сторону в районе 50-70% — от 4,7кОм и вплоть до 20 кОм.

При желании схему можно собрать и поверхностным монтажом, хотя из-за минимального количества комплектующих элементов размеры самой схемы могут быть не более спичечного коробка.

Для удобного монтажа таймер желательно установить на специализированную пластмассовую петлю — для быстрой замены без использования припоя и паяльника.

В основе данного устройства лежит контроллер PIC18F25K20, который позволяет регулировать обороты вентилятора при помощи ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Это дает такие преимущества как: плавная регулировка оборотов двигателя, низкий уровень шума, высокая долговечность, большая надежность, меньшее энергопотребление и пусковой ток.

Микроконтроллер получает данные температуры с термодатчика D18B20 и после преобразования значений в градусы Цельсия, выдает ШИМ-сигнал на PORTC.2 с 6-ю разными уровнями:

ШИМ Температура
15%
Читайте также:  Карбюратор солекс на газель 406

ШИМ-сигнал с МК поступает на транзистор Q1. В схеме использовано два транзистора, для того, чтобы ток Iк на транзисторе Q2 был достаточен для запуска вентилятора. Поскольку МК может выдать максимум 3.6В, и 15% от 3.6В будет 0.5В, для открытия Q1 необходимо 0.7В.
Как расчитать Q1 и Q2:
Vcc-Vбэ-(rб*iб)=0

Возможно управление вентилятором между 5В и +/-12В. Максимальная токовая нагрузка для транзистора BC338 — 800 мА, поэтому возможно использование двух и более вентиляторов, но чтобы суммарный ток не превышал данного значения. Выход МК подключен к Q1 и Q2, которые работают как переключатель. D3 используется для защиты от магнитных полей вентилятора, без него, после выключения устройства обратный ток может пойти на Q2 и пробить его.

Ниже вы можете скачать прошивку, печатные платы в PDF и вариант ПП в формате LAY

Завалялась у меня платка DC/DC с ШИМ(ШиротноИмпульсныйМодулятор) на 555 таймере появилась идея использования этого же ШИМа для управления вентилятором системы охлаждения двигателя. Что это дает?
1.Плавное включение вентилятора без просадок бортового напряжения(достигается за счет плавного изменения напряжения на датчике) и как следствие продление жизни самого вентилятора.
2.Зависимость оборотов вентилятора от температуры двигателя.
3.Более стабильный температурный диаппазон двигателя(держится в районе 85 градусов)

Пы.Сы. Практика использования показала что работа устройства далека от совершенства и его эффективность сильно зависит от состояния радиатора (если теплоотдача радиатора "как у нового" то это устройство вполне способно "сбивать температуру" и штатная система включения вентилятора будет срабатывать крайне редко даже в 30 градусную жару, ну а если радиатор "подустал" то кроме плавного разгона вентилятора эта схема ничего более не даст), поэтому рекомендую использовать эту "поделку" только в параллель штатной системе включения вентилятора.
05.2015 Глюк
За время эксплуатации окислились контакты "минусового" провода подключения к бортовой сети — уши корпуса коммутатора, ключи замерли в открытом состоянии и конечно вентилятор закрутился на макс.оборотах "на постоянку". Чистка контактов и установление надежной "массы" вернуло устройство к нормальным режимам работы, но ненадолго. Причиной неисправности оказался один из мосфетов, виновника определил по цвету перегрева его сток-исток контактов.

Читайте также:  Турбонаддув на ваз своими руками

…продолжаем развивать тему дальше:

01.2019 Доводим слабые места
Как оказалось слабых мест в схеме хватает, попытаемся их исправить:

#Управление МОСФЕТами
даже самая продвинутая версия 555 таймера чип LMC555 является "медленной" для управления транзисторами МОСФЕТ. Как это проявляется? — Транзисторы работают "не в полную силу" от чего склонны нагреваться и терять свой ресурс иногда доходя до пробоя. .

#Улучшение реакции устройства на изменение температуры
в первоначальном исполнении обороты вентилятора нарастают с меньшей интенсивностью чем хотелось бы.

Далее фото платы в разных стадиях готовности, чисто для наглядности монтажа компонентов

#Для "Рукастых": печатная плата в формате Sprint-Layout 4.0 onedrive.live.com/? >

Порядок первичной настройки:
1) замеряем характеристику датчика температуры (напряжение/температура)
2) к значению напряжения необходимой нам температуры добавляем 0.6В(насыщение транзистора А733) и получаем соответствующее этой температуре значение опорного напряжения.
3) подаем питание на схему и выставляем потенциометром необходимое опорное напряжение на эмитере транзистора А733,
настройка закончена, можно устанавливать блок в машину.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector