ინვერტორი მდუმარე ვენტილატორით: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

ეს არის DC to AC ინვერტორული განახლების პროექტი.

მე მიყვარს მზის ენერგიის გამოყენება ჩემს ოჯახში განათებისთვის, USB დამტენების კვებისათვის და სხვა. მე რეგულარულად ვმოძრაობ მზის ენერგიით 230V ინსტრუმენტებს ინვერტორული საშუალებით, ასევე ვიყენებ ჩემს მანქანის გარშემო არსებულ ინსტრუმენტებს, რომლებიც ამარაგებს მათ მანქანის ბატარეიდან. ყველა ეს სცენარი მოითხოვს 12V-230V ინვერტორს.

თუმცა ინვერტორების გამოყენების ერთი ნაკლი არის ინტეგრირებული გაგრილების ვენტილატორის მიერ წარმოქმნილი მუდმივი ხმაური.

ჩემი ინვერტორი საკმაოდ მცირეა 300W მაქსიმალური გამომავალი სიმძლავრით. მე ვტვირთავ მისგან ზომიერ დატვირთვას (მაგ. ჩემი შესადუღებელი რკინა, მბრუნავი ხელსაწყო, განათების წერტილები და ა.

მოდით გადავარჩინოთ თავი იმ საშინელი ხმაურისგან, რომელსაც გულშემატკივარი გაბრაზებით ჰყოფს ჰაერს მთელი ძალით და ვმართავთ ვენტილატორს ტემპერატურის სენსორით!

ნაბიჯი 1: მახასიათებლები

მე ვოცნებობდი გულშემატკივართა კონტროლის წრეზე 3 მდგომარეობით:

1. ინვერტორი მაგარია და ვენტილატორი ჩუმად მუშაობს დაბალ RPM- ზე (რაუნდი წუთში). პერსონალური LED ინდიკატორი ანათებს მწვანე.
2. ინვერტორი უფრო თბება. გულშემატკივართა გადართვა მისი სრული სიჩქარე და LED ხდება ყვითელი.
3. ინვერტორი კიდევ უფრო ამაღლებს მის ტემპერატურას. ხმაურის შემქმნელი ზუზუნი ყვირის, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ სითბოს დონე ზიანს აყენებს ინვერტორს და ვენტილატორი ვერ ანაზღაურებს სითბოს გაფრქვევის რაოდენობას.

როგორც კი ვენტილატორის გაზრდილი აქტივობა შეძლებს ინვერტორის გაგრილებას, წრე ავტომატურად ბრუნდება 2 და შემდგომ დამამშვიდებელ მდგომარეობამდე 1.

ხელით ჩარევა არ არის საჭირო. არც გადამრთველი, არც ღილაკი, არც მოვლა.

ნაბიჯი 2: საჭირო კომპონენტები

თქვენ გჭირდებათ მინიმუმ შემდეგი კომპონენტები ინვერტორული ვენტილატორის ჭკვიანი მართვისთვის:

• ოპერაციული გამაძლიერებელი ჩიპი (მე გამოვიყენე LM258 ორმაგი გამაძლიერებელი)
• თერმისტორი (6.8 KΩ) ფიქსირებული მნიშვნელობის რეზისტორით (4.7 KΩ)
• ცვლადი რეზისტორი (500 KΩ)
• PNP ტრანზისტორი გულშემატკივართა მართვისთვის და 1 KΩ რეზისტორი ტრანზისტორის შესანარჩუნებლად
• სურვილისამებრ ნახევარგამტარული დიოდი (1N4148)

ამ კომპონენტების საშუალებით თქვენ შეგიძლიათ ააწყოთ ტემპერატურის დამცავი ვენტილატორის კონტროლერი. თუმცა, თუ გსურთ LED ინდიკატორების დამატება, მეტი გჭირდებათ:

• ორი LED ორი რეზისტორით, ან ერთი ორფერიანი LED ერთი რეზისტორით
• თქვენ ასევე გჭირდებათ NPN ტრანზისტორი LED– ის მართვისთვის

თუ თქვენ ასევე გსურთ გადახურების გამაფრთხილებელი ფუნქცია დაგჭირდებათ:

• ზარი და კიდევ ერთი ცვლადი რეზისტორი (500 KΩ)
• სურვილისამებრ სხვა PNP ტრანზისტორი
• სურვილისამებრ ორი ფიქსირებული მნიშვნელობის რეზისტორი (470 Ω ზუზერისთვის და 1 KΩ ტრანზისტორისთვის)

ამ სქემის განხორციელების მთავარი მიზეზი არის გულშემატკივართა დადუმება. ორიგინალური გულშემატკივარი საოცრად ხმამაღალი იყო, ამიტომ შევცვალე დაბალი სიმძლავრის და ბევრად უფრო ჩუმი ვერსიით. ეს გულშემატკივარი ჭამს მხოლოდ 0.78 ვატს, ამიტომ პატარა PNP ტრანზისტორი გაუმკლავდება მას გადახურების გარეშე, ასევე კვებავს LED- ს. 2N4403 PNP ტრანზისტორი შეფასებულია 600 mA მაქსიმალური დენით მის კოლექტორზე. ვენტილატორი გაშვებისას მოიხმარს 60 mA (0.78 W / 14 V = 0, 06 A), ხოლო LED დამატებით 10 mA. ასე რომ, ტრანზისტორს შეუძლია უსაფრთხოდ გაუმკლავდეს მათ სარელეო ან MOSFET გადამრთველის გარეშე.

ზუმერს შეუძლია პირდაპირ იმუშაოს რეზისტორის გარეშე, მაგრამ მე მისი ხმაური ძალიან ხმამაღალი და შემაშფოთებელი აღმოვაჩინე, ამიტომ 470 Ω რეზისტორი გამოვიყენე, რომ ხმა უფრო მეგობრული ყოფილიყო. მეორე PNP ტრანზისტორი შეიძლება გამოტოვებული იყოს, რადგან op-amp- ს შეუძლია უშუალოდ მართოს მცირე ზარი. ტრანზისტორი იქ არის, რომ ზუზერი ჩაირთოს/გამორთოს, რაც გამორიცხავს გამქრალ ხმას.

ნაბიჯი 3: დიზაინი და სქემატური

შუქდიოდი მოვათავსე ინვერტერის კორპუსის თავზე. ამ გზით ის ადვილად ჩანს ნებისმიერი ხედვის კუთხიდან.

ინვერტორის შიგნით მე დავამატე დამატებითი წრე ისე, რომ არ დაბლოკოს ჰაერის ნაკადის მარშრუტი. ასევე, თერმისტორი არ უნდა იყოს ჰაერის ნაკადში, არამედ არც ისე კარგად ვენტილირებადი კუთხეში. ამ გზით იგი ძირითადად ზომავს შიდა კომპონენტების ტემპერატურას და არა ჰაერის ნაკადის ტემპერატურას. ინვერტორში მთავარი სითბოს წყარო არ არის MOSTFET (რომლის ტემპერატურა იზომება ჩემი თერმისტორით), არამედ ტრანსფორმატორი. თუ გსურთ, რომ თქვენი გულშემატკივარი სწრაფად რეაგირებდეს ინვერტორზე ცვლილებების ჩატვირთვაზე, თქვენ უნდა დაჯდეთ თერმისტორის ხელმძღვანელი ტრანსფორმატორთან.

მარტივად რომ ვთქვათ, მე დავაფიქსირე წრე საცხოვრებელზე ორმხრივი წებოვანი ლენტით.

წრე იკვებება ინვერტორის გამაგრილებლის ვენტილატორის კონექტორიდან. ფაქტობრივად, ერთადერთი მოდიფიკაცია, რაც მე გავაკეთე ინვერტორული შიდა კომპონენტებზე, არის ვენტილატორის მავთულის გაჭრა და ჩავრთე ჩემი წრე ვენტილატორის კონექტორსა და თავად ვენტილატორს შორის. (სხვა მოდიფიკაცია არის ხვრელი გაბურღული გარსაცმის ზედა ნაწილში LED- ისთვის.)

ცვალებადი პოტენომეტრები შეიძლება იყოს ნებისმიერი ტიპის, თუმცა სასურველია ხვეული ტრიმერები, რადგან ისინი შეიძლება იყოს კარგად მორგებული და გაცილებით მცირე ზომის, ვიდრე დაკეცილი პოტენომეტრი. მე თავდაპირველად დავარეგულირე ხვეული ტრიმერი, რომელიც ჩართავს ვენტილატორს 220 KΩ– ზე, იზომება დადებით მხარეზე. სხვა ტრიმერი წინასწარ იყო განსაზღვრული 280 KΩ.

ნახევარგამტარული დიოდი არის იქ, რათა თავიდან აიცილოს ინდუქციური დენი, რომელიც მიედინება უკან, როდესაც ვენტილატორის ელექტროძრავა უბრალოდ გამორთულია, მაგრამ როტორი კვლავ ბრუნავს თავისი იმპულსით. დიოდის გამოყენება არჩევითია, რადგან ასეთი პატარა ვენტილატორის ძრავით ინდუქცია იმდენად მცირეა, რომ მას არ შეუძლია ზიანი მიაყენოს წრეს.

LM258 არის ორმაგი op-amp ჩიპი, რომელიც შედგება ორი დამოუკიდებელი მოქმედების გამაძლიერებლისგან. ჩვენ შეგვიძლია გავუზიაროთ თერმისტორის გამოსასვლელი წინააღმდეგობა ორ op-amps შეყვანის ქინძისთავებს შორის. ამ გზით ჩვენ შეგვიძლია ჩართოთ ვენტილატორი უფრო დაბალ ტემპერატურაზე და ზუზუნი უფრო მაღალ ტემპერატურაზე მხოლოდ ერთი თერმისტორის გამოყენებით.

მე გამოვიყენებ სტაბილიზირებულ ძაბვას ჩემი წრედის მართვისთვის და მივიღებ მუდმივი ჩართვის/გამორთვის ტემპერატურის წერტილებს, რომლებიც დამოუკიდებელია ინვერტორული ბატარეის ძაბვის დონიდან, მაგრამ მე ასევე მინდა შევინარჩუნო სქემის დიზაინი რაც შეიძლება მარტივი, ასე რომ მე მივატოვე ძაბვის რეგულატორისა და ოპტო-წყვილების გადამრთველის გამოყენების იდეა, რომ ვენტილატორი არარეგულირებელი ძაბვით გამოვყო მაქსიმალური RPM– ზე.

შენიშვნა: სქემაში წარმოდგენილი სქემა მოიცავს ყველა ზემოთ ჩამოთვლილ მახასიათებელს. თუ გსურთ ნაკლები ან სხვა მახასიათებლები, ვიდრე წრე უნდა შეიცვალოს შესაბამისად. მაგალითად LED- ის დატოვება და სხვა არაფრის შეცვლა გამოიწვევს დისფუნქციას. ასევე გაითვალისწინეთ, რომ რეზისტორების და თერმისტორის ღირებულებები შეიძლება განსხვავებული იყოს, თუმცა, თუ თქვენ იყენებთ ვენტილატორს სხვა პარამეტრებით, ვიდრე ჩემი, თქვენ ასევე უნდა შეცვალოთ რეზისტორის მნიშვნელობები. დაბოლოს, თუ თქვენი ვენტილატორი უფრო დიდია და მოითხოვს უფრო მეტ ენერგიას, ვიდრე თქვენ გჭირდებათ რელე ან MOSFET გადამრთველი ჩართოთ წრეში - პატარა ტრანზისტორი დაიწვება თქვენი გულშემატკივართა დენის დენით. ყოველთვის შეამოწმე პროტოტიპზე!

გაფრთხილება! სიცოცხლისათვის საშიში!

ინვერტორებს აქვთ მაღალი ძაბვა მათ შიგნით. თუ თქვენ არ იცნობთ მაღალი ძაბვის კომპონენტების დამუშავების უსაფრთხოების პრინციპებს, თქვენ არ უნდა გახსნათ ინვერტორი!

ნაბიჯი 4: ტემპერატურის დონის დაყენება

ორი ცვლადი რეზისტორებით (ჩემს შემთხვევაში პოტენომეტრი, ან ხვეული ტრიმერი) ტემპერატურის დონე, სადაც მიდის ვენტილატორი და ზუზუნი, შეიძლება მორგებული იყოს. ეს არის საცდელი და შეცდომის პროცედურა: თქვენ უნდა იპოვოთ შესაბამისი პარამეტრები რამოდენიმე მცდელობით.

ჯერ თერმისტორი გაცივდეს. შემდეგ დააყენეთ პირველი პოტენომეტრი იმ წერტილამდე, სადაც ის ცვლის LED- დან მწვანედან ყვითელს და ვენტილატორი დაბალიდან მაღალ RPM- ზე. ახლა შეეხეთ თერმისტორს და გაათბეთ თითის თითებით, ხოლო თქვენ აწესრიგებთ პოტენომეტრს მანამ, სანამ ის კვლავ არ გამორთავს ვენტილატორს. ამ გზით თქვენ ადგენთ ტემპერატურის დონეს დაახლოებით 30 გრადუსამდე. თქვენ ალბათ გინდათ ოდნავ მაღალი ტემპერატურა (შესაძლოა 40 გრადუსზე ზემოთ), რომ ჩართოთ ვენტილატორი, ასე რომ ჩართეთ ტრიმერი და გამოსცადეთ ახალი ჩართვის/გამორთვის დონე თერმისტორს სითბოს მიცემით.

მეორე პოტენომეტრი, რომელიც აკონტროლებს ზუმერს, შეიძლება დაყენდეს (რა თქმა უნდა, უფრო მაღალი ტემპერატურის დონისთვის) იმავე მეთოდით.

მე ვიყენებ ჩემი გულშემატკივართა კონტროლირებად ინვერტორს დიდი კმაყოფილებით - და ჩუმად.;-)