Inverter med lydløs blæser: 4 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Dette er et DC til AC inverter opgraderingsprojekt.

Jeg kan godt lide at bruge solenergi i min husstand til belysning, fodring af USB -opladere og mere. Jeg kører regelmæssigt 230V værktøjer med solenergi gennem en inverter, og bruger også værktøjer omkring min bil, der driver dem fra bilens batteri. Alle disse scenarier kræver en 12V-230V inverter.

En ulempe ved at bruge invertere er imidlertid den konstante støj fra den integrerede køleventilator.

Min inverter er ret lille med en maksimal udgangseffekt på 300W. Jeg kører moderate belastninger fra den (f.eks. Mit loddejern, roterende værktøj, spotlys osv.), Og inverteren har normalt ikke brug for en konstant forceret luftstrøm gennem dets hus.

Så lad os redde os selv fra den frygtelige støj fra en blæser, der vredt deler luften med sin fulde kraft, og styrer blæseren med en temperatursensor!

Trin 1: Funktioner

Jeg drømte om et ventilatorstyringskredsløb med 3 tilstande:

1. Inverteren er kølig, og blæseren kører lydløst ved lavt omdrejningstal (runder pr. Minut). Den brugerdefinerede LED -indikator lyser grønt.
2. Inverteren bliver varmere. Ventilatoren skiftes til fuld hastighed, og LED'en lyser gult.
3. Inverteren hæver temperaturen endnu højere. En støjfremviser summer råber, hvilket indikerer, at varmeniveauet vil skade inverteren, og blæseren kan ikke kompensere mængden af varmeafledning.

Så snart den øgede blæseraktivitet er i stand til at afkøle inverteren, går kredsløbet automatisk tilbage til tilstand 2 og senere til den beroligende tilstand 1.

Der kræves aldrig nogen manuel indgriben. Ingen kontakter, ingen knapper, ingen vedligeholdelse.

Trin 2: Påkrævede komponenter

Du har mindst brug for følgende komponenter til smart-drive ventilatoren på inverteren:

• en operationsforstærkerchip (jeg brugte en LM258 dobbelt op-amp)
• en termistor (6,8 KΩ) med en modstand med fast værdi (4,7 KΩ)
• en variabel modstand (500 KΩ)
• en PNP transistor til at drive blæseren og en 1 KΩ modstand til at bevare transistoren
• eventuelt en halvlederdiode (1N4148)

Med disse komponenter kan du opbygge en temperaturdrevet ventilatorstyring. Men hvis du vil tilføje LED -indikatorer, har du brug for mere:

• to lysdioder med to modstande eller en tofarvet LED med en modstand
• du har også brug for en NPN -transistor for at drive LED'en

Hvis du også vil have advarselfunktionen om overophedning, skal du bruge:

• en summer og endnu en variabel modstand (500 KΩ)
• eventuelt en anden PNP transistor
• eventuelt to modstandere med fast værdi (470 Ω for summer og 1 KΩ for transistor)

Hovedårsagen til, at jeg implementerede dette kredsløb, er at slå blæseren fra. Den originale blæser var overraskende høj, så jeg erstattede den med en lav effekt og meget mere lydløs version. Denne blæser spiser kun 0,78 Watt, så en lille PNP -transistor kan klare den uden at blive overophedet, mens den også fodrer LED'en. 2N4403 PNP -transistoren har en maksimal strøm på 600 mA på sin kollektor. Ventilatoren bruger 60 mA under kørsel (0,78 W / 14 V = 0, 06 A), og LED'en bruger yderligere 10 mA. Så transistoren kan sikkert håndtere dem uden et relæ eller en MOSFET -switch.

Summeren kan fungere direkte uden en modstand, men jeg fandt dens støj for høj og irriterende, så jeg påførte en 470 Ω modstand for at få lyden mere venlig. Den anden PNP-transistor kan udelades, da op-amp kan direkte drive den lille summer. Transistoren er der for at tænde/slukke summeren mere problemfrit og eliminere en falmende lyd.

Trin 3: Design og skematisk

Jeg placerede LED'en på toppen af inverterens hus. På denne måde kan den let ses fra enhver betragtningsvinkel.

Inde i inverteren placerede jeg det ekstra kredsløb sådan, at det ikke blokerer luftstrømmen. Termistoren bør heller ikke være i luftstrømmen, men i et ikke så godt ventileret hjørne. På denne måde måler den hovedsageligt temperaturen på de interne komponenter og ikke temperaturen på luftstrømmen. Den vigtigste varmekilde i en inverter er ikke MOSTFET'erne (hvilken temperatur måles af min termistor), men transformatoren. Hvis du vil have din ventilator til at reagere hurtigt på at indlæse ændringer på inverteren, skal du sætte termistorens hoved på transformatoren.

For at gøre det enkelt, fikserede jeg kredsløbet til huset med dobbeltsidet tape.

Kredsløbet drives af inverterens køleventilatorstik. Faktisk er den eneste ændring, jeg foretog på inverterens interne komponenter, at skære ventilatorens ledninger og indsætte mit kredsløb mellem ventilatorstikket og blæseren selv. (Den anden ændring er et hul, der er boret i foringsrørets top til LED'en.)

Variable potentiometre kan være af enhver type, men spiralformede trimmere foretrækkes, fordi de kan finjusteres og meget mindre end drejede potentiometre. Jeg indstillede oprindeligt spiralformet trimmer, der tænder blæseren til 220 KΩ, målt på den positive side. Den anden trimmer er forudindstillet til 280 KΩ.

Halvlederdiode er der for at undgå, at induktiv strøm flyder baglæns, når ventilatorens elektromotor lige er slukket, men rotoren stadig roteres af sin momentum. Imidlertid er anvendelsen af dioden her valgfri, da med en så lille blæsermotor er induktionen så lille, at den ikke kan forårsage skade på kredsløbet.

LM258 er en dobbelt op-amp-chip, der består af to uafhængige operationsforstærkere. Vi kan dele termistorens outputmodstand blandt de to op-ampere input pins. På denne måde kan vi tænde blæseren ved en lavere temperatur og summeren ved en højere temperatur ved kun at bruge en termistor.

Jeg ville bruge en stabiliseret spænding til at drive mit kredsløb og få konstante tænd/sluk -temperaturpunkter, der er uafhængige af spændingsniveauet for det batteri, inverteren kører på, men jeg vil også gerne holde kredsløbsdesignet så enkelt som det kan være, så Jeg opgav tanken om at bruge en spændingsregulator og en optokoblerkontakt til at drive blæseren med den uregulerede spænding til maksimal omdrejningstal.

Bemærk: Kredsløbet, der præsenteres på denne skematisk, dækker alle de førnævnte funktioner. Hvis du ville færre eller andre funktioner end kredsløbet skal ændres i overensstemmelse hermed. For eksempel at udelade LED'en og ikke ændre noget andet vil føre til funktionsfejl. Bemærk også, at værdierne for modstandene og termistoren kan være forskellige, men hvis du bruger en blæser med andre parametre end mine, skal du også ændre modstandsværdierne. Endelig, hvis din blæser er større og kræver mere strøm, end du bliver nødt til at inkludere et relæ eller en MOSFET -switch i kredsløbet - en lille transistor brænder ud af den strøm, din ventilator dræner. Test altid på en prototype!

ADVARSEL! Livsfare!

Invertere med høj spænding inde i dem. Hvis du ikke er bekendt med sikkerhedsprincipperne ved håndtering af højspændingskomponenter, SKAL DU IKKE ÅBNE EN INVERTER!

Trin 4: Indstilling af temperaturniveauer

Med de to variable modstande (potentiometre eller spiralformede trimmere i mit tilfælde) kan temperaturniveauerne, hvor blæseren og summeren fortsætter, tilpasses. Dette er en prøve- og fejlprocedure: du skal finde de korrekte indstillinger ved flere prøvecyklusser.

Lad først termistoren køle af. Indstil derefter det første potentiometer til det punkt, hvor det skifter lysdioden fra grøn til gul og blæseren fra lav til høj omdrejningstal. Rør nu ved termistoren, og lad den varme op ved fingerspidserne, mens du indstiller potentiometeret, indtil den slukker blæseren igen. På denne måde indstiller du temperaturniveauet til omkring 30 Celsius. Du vil sandsynligvis have en lidt højere temperatur (måske over 40 Celsius) for at tænde for blæseren, så drej trimmeren og test det nye tænd/sluk -niveau ved at give lidt varme til termistoren.

Det andet potentiometer, der styrer summeren, kan indstilles (for et højere temperaturniveau, selvfølgelig) med den samme metode.

Jeg bruger min ventilatorstyrede inverter med stor tilfredshed - og i stilhed.;-)