Inverter Dengan Kipas Diam: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Ini adalah projek peningkatan penyongsang DC ke AC.

Saya suka menggunakan tenaga suria di rumah saya untuk pencahayaan, memberi makan pengecas USB dan banyak lagi. Saya secara berkala menggerakkan alat 230V dengan tenaga suria melalui penyongsang, juga menggunakan alat di sekitar kereta saya yang menggerakkannya dari bateri kereta. Semua senario ini memerlukan penyongsang 12V-230V.

Namun satu kelemahan penggunaan penyongsang adalah bunyi berterusan yang dibuat oleh kipas penyejuk bersepadu.

Penyongsang saya agak kecil dengan kuasa output maksimum 300W. Saya mengeluarkan beban sederhana daripadanya (mis. Besi pematerian saya, alat putar, lampu spot dan lain-lain), dan penyongsang biasanya tidak memerlukan aliran udara yang dipaksa secara berterusan melalui selongsongnya.

Oleh itu, marilah kita menyelamatkan diri daripada bunyi kipas yang mengerikan yang memisahkan udara dengan kekuatan penuh, dan mengawal kipas dengan sensor suhu!

Langkah 1: Ciri-ciri

Saya mengimpikan litar kawalan kipas dengan 3 keadaan:

1. Inverter sejuk dan kipas berjalan dengan senyap pada RPM rendah (pusingan seminit). Petunjuk LED tersuai menyala hijau.
2. Penyongsang semakin panas. Kipas dihidupkan ke kelajuan penuh, dan LED bertukar menjadi kuning.
3. Penyongsang menaikkan suhu lebih tinggi. Suara pembunyikan bunyi berseru, menunjukkan bahawa tahap panas akan membahayakan penyongsang, dan kipas tidak dapat mengimbangi jumlah pelesapan haba.

Sebaik sahaja aktiviti kipas yang meningkat dapat menyejukkan penyongsang, litar secara automatik kembali ke keadaan 2 dan kemudian ke keadaan menenangkan 1.

Tidak memerlukan campur tangan manual. Tidak ada suis, tidak ada butang, tidak ada penyelenggaraan.

Langkah 2: Komponen yang Diperlukan

Anda memerlukan sekurang-kurangnya komponen berikut untuk memandu kipas penyongsang dengan pintar:

• cip penguat operasi (saya menggunakan op-amp dual LM258)
• termistor (6.8 KΩ) dengan perintang nilai tetap (4.7 KΩ)
• perintang berubah (500 KΩ)
• transistor PNP untuk menggerakkan kipas, dan perintang 1 KΩ untuk mengekalkan transistor
• pilihan diod semikonduktor (1N4148)

Dengan komponen ini anda boleh membina pengawal kipas yang didorong oleh suhu. Walau bagaimanapun, jika anda ingin menambahkan petunjuk LED, anda memerlukan lebih banyak:

• dua LED dengan dua perintang, atau satu LED dua warna dengan satu perintang
• anda juga memerlukan transistor NPN untuk menggerakkan LED

Sekiranya anda juga mahukan ciri amaran terlalu panas, anda memerlukan:

• bel dan satu lagi perintang berubah (500 KΩ)
• pilihan transistor PNP lain
• pilihan dua perintang nilai tetap (470 Ω untuk buzzer dan 1 KΩ untuk transistor)

Sebab utama saya melaksanakan litar ini adalah untuk mematikan kipas. Kipas asalnya sangat kuat, jadi saya menggantinya dengan kuasa rendah dan versi lebih senyap. Kipas ini memakan hanya 0,78 Watt, jadi transistor PNP kecil dapat mengatasinya tanpa terlalu panas, sementara juga memberi makan LED. Transistor 2N4403 PNP dinilai pada arus maksimum 600 mA pada pengumpulnya. Kipas menggunakan 60 mA semasa berjalan (0,78 W / 14 V = 0, 06 A), dan LED menggunakan 10 mA tambahan. Oleh itu transistor dapat mengendalikannya dengan selamat tanpa relay atau suis MOSFET.

Bel boleh beroperasi secara langsung tanpa perintang, tetapi bunyi bisingnya terlalu kuat dan menjengkelkan, jadi saya menggunakan perintang 470 Ω untuk menjadikan suaranya lebih mesra. Transistor PNP kedua boleh dihilangkan kerana op-amp secara langsung dapat menggerakkan buzzer kecil. Transistor ada untuk menghidupkan / mematikan buzzer dengan lebih lancar, menghilangkan bunyi yang pudar.

Langkah 3: Reka Bentuk dan Skematik

Saya meletakkan LED di bahagian atas perumahan penyongsang. Dengan cara ini ia dapat dilihat dengan mudah dari sudut pandang mana pun.

Di dalam penyongsang saya meletakkan litar tambahan sedemikian rupa sehingga tidak menyekat laluan aliran udara. Selain itu, termistor tidak boleh berada di aliran udara, tetapi di sudut pengudaraan yang tidak begitu baik. Dengan cara ini terutamanya mengukur suhu komponen dalaman dan bukan suhu aliran udara. Sumber haba utama dalam penyongsang bukan MOSTFET (suhu mana yang diukur oleh termistor saya) tetapi transformator. Sekiranya anda mahu kipas anda bertindak balas dengan cepat untuk memuat perubahan pada penyongsang, anda harus meletakkan kepala termistor ke transformator.

Agar mudah, saya memasang litar ke perumahan dengan pita pelekat dua sisi.

Litar dikuasakan dari penyambung kipas penyejuk penyongsang. Sebenarnya satu-satunya pengubahsuaian yang saya buat pada komponen dalaman penyongsang adalah memotong wayar kipas, dan memasukkan litar saya di antara penyambung kipas dan kipas itu sendiri. (Pengubahsuaian lain adalah lubang yang dibor di bahagian atas selongsong untuk LED.)

Potensiometer yang berubah-ubah boleh menjadi jenis apa pun, namun pemangkas heliks lebih disukai kerana dapat diselaraskan dan jauh lebih kecil daripada potensiometer yang diikat. Pada mulanya saya menyesuaikan pemangkas heliks yang menghidupkan kipas menjadi 220 KΩ, diukur pada sisi positif. Perapi lain telah ditetapkan ke 280 KΩ.

Diod semikonduktor ada untuk mengelakkan arus induktif mengalir ke belakang ketika elektromotor kipas hanya dimatikan tetapi pemutar masih diputar oleh momentumnya. Walau bagaimanapun, penggunaan diod di sini adalah pilihan seperti motor kipas kecil, aruhannya sangat kecil sehingga tidak boleh menyebabkan kerosakan pada litar.

LM258 adalah cip op-amp dwi yang terdiri daripada dua penguat operasi bebas. Kami dapat berkongsi rintangan output termistor di antara dua pin input op-amp. Dengan cara ini kita dapat menghidupkan kipas pada suhu yang lebih rendah dan bel pada suhu yang lebih tinggi dengan hanya menggunakan satu termistor.

Saya akan menggunakan voltan yang stabil untuk menggerakkan litar saya dan mendapatkan titik suhu hidup / mati yang tetap yang tidak bergantung pada tahap voltan bateri penyongsang berjalan, tetapi saya juga ingin memastikan reka bentuk litar sesederhana mungkin, jadi Saya melepaskan idea menggunakan pengatur voltan dan suis opto-pengganding untuk menggerakkan kipas dengan voltan tidak terkawal untuk RPM maksimum.

Catatan: Litar yang ditunjukkan pada skema ini merangkumi semua ciri yang disebutkan sebelumnya. Sekiranya anda kurang atau ciri lain daripada litar mesti diubah suai dengan sewajarnya. Contohnya meninggalkan LED dan tidak mengubah suai perkara lain akan menyebabkan kerosakan. Perhatikan juga bahawa nilai perintang dan termistor mungkin berbeza, namun jika anda menggunakan kipas dengan parameter yang berbeza daripada saya, anda juga mesti mengubah nilai perintang. Akhirnya, jika kipas anda lebih besar dan memerlukan lebih banyak kuasa, daripada yang anda perlukan untuk memasukkan geganti atau suis MOSFET ke dalam litar - transistor kecil akan terbakar oleh arus penyaliran kipas anda. Sentiasa uji pada prototaip!

AMARAN! Membahayakan nyawa!

Penyongsang mempunyai voltan tinggi di dalamnya. Sekiranya anda tidak mengetahui prinsip keselamatan pengendalian komponen voltan tinggi, ANDA TIDAK BOLEH MEMBUKA INVERTER!

Langkah 4: Menetapkan Tahap Suhu

Dengan dua perintang yang berubah-ubah (potensiometer, atau pemangkas heliks dalam kes saya) tahap suhu di mana kipas dan buzzer menyala dapat disesuaikan. Ini adalah prosedur percubaan dan ralat: anda harus mencari tetapan yang betul dengan beberapa kitaran mencuba.

Pertama biarkan termistor sejuk. Kemudian tetapkan potensiometer pertama ke titik di mana ia menukar LED dari hijau ke kuning dan kipas dari RPM rendah ke tinggi. Sekarang sentuh termistor dan biarkan pemanasan dengan hujung jari anda, semasa anda menyala potensiometer sehingga mematikan kipas semula. Dengan cara ini anda menetapkan tahap suhu sekitar 30 Celsius. Anda mungkin mahu suhu yang sedikit lebih tinggi (mungkin di atas 40 Celsius) untuk menghidupkan kipas, jadi hidupkan perapi dan uji tahap on / off yang baru dengan memberi sedikit haba pada termistor.

Potensiometer kedua yang mengawal bel boleh diatur (tentu saja untuk tahap suhu yang lebih tinggi) dengan kaedah yang sama.

Saya menggunakan penyongsang kawalan kipas saya dengan rasa puas - dan dalam diam.;-)