מהפך עם מאוורר מושתק: 4 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

זהו פרויקט שדרוג ממיר DC ל- AC.

אני אוהב להשתמש באנרגיה סולארית במשק הבית שלי לתאורה, להאכיל מטעני USB ועוד. אני נוהג מדי פעם להפעיל כלי 230V עם אנרגיה סולארית דרך מהפך, וגם משתמש בכלים סביב המכונית שלי שמניעים אותם מהמצבר של המכונית. כל התרחישים הללו דורשים ממיר 12V-230V.

אולם חיסרון אחד בשימוש בממירים הוא הרעש הקבוע שעושה מאוורר הקירור המשולב.

המהפך שלי די קטן עם הספק פלט מרבי של 300W. אני מפעיל ממנו מתונים (למשל מלחם, כלי סיבוב, פנסים וכו '), והמהפך בדרך כלל אינו זקוק לזרימת אוויר מאולצת כל הזמן דרך מעטפתו.

אז בואו נשמור את עצמנו מהרעש הנורא הזה של מאוורר המפזר בכעס את האוויר במלוא עוצמתו, ונשלוט במאוורר על ידי חיישן טמפרטורה!

שלב 1: תכונות

חלמתי על מעגל בקרת מאוורר עם 3 מצבים:

1. המהפך מגניב והמאוורר פועל בשקט על סל"ד נמוך (סיבובים לדקה). מחוון ה- LED המותאם אישית זוהר בירוק.
2. המהפך מתחמם. המאוורר מופעל למלוא המהירות שלו, והנורית הופכת צהובה.
3. המהפך מעלה את הטמפרטורה שלו אפילו יותר. זמזם של יוצר רעשים זועק, המציין שרמת החום תפגע בממיר, והמאוורר אינו יכול לפצות על כמות פיזור החום.

ברגע שפעילות המאוורר המוגברת מסוגלת לקרר את המהפך, המעגל חוזר אוטומטית למצב 2 ומאוחר יותר למצב המרגיע 1.

אין צורך בהתערבות ידנית. אין מתגים, אין לחצנים, אין תחזוקה.

שלב 2: רכיבים נדרשים

אתה צריך לפחות את הרכיבים הבאים כדי להניע חכם את מאוורר המהפך:

• שבב מגבר פעולה (השתמשתי במגבר אופטי כפול LM258)
• תרמיסטור (6.8 KΩ) עם נגד ערך קבוע (4.7 KΩ)
• נגד משתנה (500 KΩ)
• טרנזיסטור PNP להנעת המאוורר, ונגד 1 KΩ לשמירה על הטרנזיסטור
• אופציונלי דיודה של מוליכים למחצה (1N4148)

עם רכיבים אלה אתה יכול לבנות בקר מאוורר מונע טמפרטורה. עם זאת, אם אתה רוצה להוסיף מחווני LED, אתה צריך יותר:

• שני נוריות עם שני נגדים, או LED דו-צבעוני אחד עם נגד אחד
• אתה צריך גם טרנזיסטור NPN כדי להניע את ה- LED

אם אתה גם רוצה את תכונת האזהרה מפני התחממות יתר תזדקק ל:

• זמזם ונגד משתנה נוסף (500 KΩ)
• אופציונלי טרנזיסטור PNP אחר
• אופציונלי שני נגדי ערך קבוע (470 Ω לזמזם ו -1 KΩ לטרנזיסטור)

הסיבה העיקרית ליישום המעגל הזה היא השתקת המאוורר. המאוורר המקורי היה חזק באופן מפתיע, אז החלפתי אותו בהספק נמוך וגרסה הרבה יותר שקטה. מאוורר זה אוכל רק 0.78 וואט, כך שטרנזיסטור PNP קטן יכול להתמודד איתו ללא התחממות יתר, תוך הזנת הנורית. הטרנזיסטור PNP 2N4403 מדורג בזרם מקסימלי של 600 mA על הקולט שלו. המאוורר צורך 60 mA בזמן ההפעלה (0.78 W / 14 V = 0, 06 A), והנורית צורכת 10 mA נוספים. כך שהטרנזיסטור יכול להתמודד איתם בבטחה ללא ממסר או מתג MOSFET.

הזמזם יכול לפעול ישירות ללא נגד, אך מצאתי שהרעש שלו חזק מדי ומעצבן, אז הפעלתי נגד 470 Ω כדי להפוך את הצליל לידידותי יותר. ניתן להשמיט את הטרנזיסטור PNP השני מכיוון שמגבר ה- OP יכול להניע ישירות את הבאזר הקטן. הטרנזיסטור נמצא שם כדי להפעיל/לכבות את הזמזם בצורה חלקה יותר, ולבטל צליל דוהה.

שלב 3: עיצוב וסכמטי

הנחתי את הנורית על החלק העליון של בית הממיר. כך ניתן לראות זאת בקלות מכל זווית צפייה.

בתוך המהפך הנחתי את המעגל הנוסף כך שהוא לא חוסם את תוואי זרימת האוויר. כמו כן, הטרמיסטור לא צריך להיות בזרימת האוויר, אלא בפינה לא מאווררת כל כך. בדרך זו הוא מודד בעיקר את הטמפרטורה של הרכיבים הפנימיים ולא את הטמפרטורה של זרימת האוויר. מקור החום העיקרי בממיר אינו ה- MOSTFETs (הטמפרטורה הנמדדת על ידי התרמיסטור שלי) אלא השנאי. אם אתה רוצה שהמאוורר שלך יגיב במהירות לטעינת שינויים בממיר, עליך להושיב את ראש הטרמיסטור לשנאי.

כדי לשמור על הפשטות תיקנתי את המעגל לבית עם סרט דבק דו צדדי.

המעגל מופעל ממחבר מאוורר הקירור של המהפך. למעשה השינוי היחיד שביצעתי ברכיבים הפנימיים של המהפך הוא חיתוך חוטי המאוורר והכנסתי את המעגל שלי בין מחבר המאוורר למאוורר עצמו. (השינוי הנוסף הוא חור שנקדח בחלקו העליון של המעטפת עבור הנורית).

פוטנציומטרים משתנים יכולים להיות מכל סוג, אולם גוזמי סלילים עדיפים כיוון שהם יכולים להיות מכוונים היטב וקטנים בהרבה מאשר פוטנציומטרים מכופתרים. בתחילה כיוונתי את הגוזם הסלילי המפעיל את המאוורר ל -220 KΩ, הנמדד בצד החיובי. הגוזם השני הוגדר מראש ל- 280 KΩ.

דיודת מוליכים למחצה נמצאת שם כדי למנוע זרם אינדוקטיבי הזורם לאחור כאשר המנוע האלקטרומטי של המאוורר פשוט כבוי אך הרוטור עדיין מסתובב על ידי המומנטום שלו. אולם יישום הדיודה כאן הוא אופציונלי שכן במנוע מאוורר זעיר כל כך האינדוקציה כה קטנה עד שהיא לא יכולה לגרום נזק למעגל.

LM258 הוא שבב אופ-אמפר כפול המורכב משני מגברי פעולה עצמאיים. אנו יכולים לחלוק את התנגדות הפלט של הטרמיסטור בין שני סיכות הקלט אופ-אמפר. בדרך זו אנו יכולים להפעיל את המאוורר בטמפרטורה נמוכה יותר ואת הזמזם בטמפרטורה גבוהה יותר בעזרת תרמיסטור אחד בלבד.

הייתי משתמש במתח מיוצב כדי להניע את המעגל שלי ולקבל נקודות טמפרטורה קבועות on/off שאינן תלויות ברמת המתח של הסוללה שבה המהפך פועל, אך אני גם רוצה לשמור על עיצוב המעגל פשוט ככל שהוא יכול להיות, כך ויתרתי על הרעיון להשתמש בווסת מתח ובמתג מצמד אופטי כדי להניע את המאוורר עם המתח הלא מוסדר לסל ד מקסימלי.

הערה: המעגל המוצג בסכימה זו מכסה את כל התכונות שהוזכרו. אם תרצה פחות או תכונות אחרות מהמעגל יש לשנות בהתאם. למשל השארת ה- LED מבלי לשנות דבר אחר יוביל לתפקוד. שים לב גם שערכי הנגדים והתרמיסטור עשויים להיות שונים, אולם אם אתה משתמש במאוורר בעל פרמטרים שונים משלי עליך גם לשנות את ערכי הנגד. לבסוף, אם המאוורר שלך גדול יותר ודורש יותר כוח, תצטרך לכלול ממסר או מתג MOSFET למעגל - טרנזיסטור קטן יישרף מהזרם שהמאוורר שלך מנקז. תמיד בדוק על אב טיפוס!

אַזהָרָה! מסכן חיים!

ממירים בעלי מתח גבוה בתוכם. אם אינך מכיר את עקרונות הבטיחות בטיפול ברכיבי מתח גבוה אסור לך לפתוח ממיר!

שלב 4: הגדרת רמות טמפרטורה

עם שני הנגדים המשתנים (פוטנציומטרים או גוזמים סליליים במקרה שלי) ניתן להתאים אישית את רמות הטמפרטורה שבה המאוורר והזמזם ממשיך. זהו הליך ניסוי וטעייה: עליך למצוא את ההגדרות הנכונות על ידי מספר מחזורי ניסיון.

ראשית תן לטרמיסטור להתקרר. לאחר מכן הגדר את הפוטנציומטר הראשון לנקודה שבה הוא מחליף את הנורית מירוק לצהוב ואת המאוורר מסל ד נמוך. כעת, גע בטרמיסטור ותן לו להתחמם בקצות אצבעותיך בזמן שאתה מכוון את הפוטנציומטר עד שיכבה את המאוורר שוב. בדרך זו אתה מגדיר את רמת הטמפרטורה לכ -30 צלזיוס. אתה כנראה רוצה טמפרטורה מעט גבוהה יותר (אולי מעל 40 צלזיוס) כדי להפעיל את המאוורר, אז הפעל את הגוזם ובדוק את רמת ההפעלה/כיבוי החדשה על ידי מתן חום לטרמיסטור.

ניתן להגדיר את הפוטנציומטר השני השולט על הבאזר (לרמת טמפרטורה גבוהה יותר, כמובן) באותה שיטה.

אני משתמש במהפך המאוורר שלי בשביעות רצון רבה - ובשקט.;-)