PWM légfúvó-vezérlő áramkör biomassza-főző kályhákhoz

A cikk részletezi a PWM fordulatszám-szabályozó áramkörét a Biomassza főzőlapokban használt ventilátoros légfúvórendszerhez. Az áramkör tartalmaz egy szünetmentes automatikus akkumulátortáplálást integrált automatikus akkumulátortöltő áramkörrel az adott alkalmazáshoz. Az ötletet Tushar és Sivaranjani kérte.

Műszaki adatok

Köszönjük érdeklődését és lelkes válaszát. Hogy ötletet adjon nekünk, a biomassza főzőkályhákon dolgozunk, amelyek pótolják az LPG-palackokat és a hagyományos tűzifa-főzést. Alapvetően az alkalmazás úgy működik, hogy több levegőt tol be a főzőlap égési rendszerébe, ezzel biztosítva a tisztább égést és csökkentve a beltéri levegőszennyezést.

Annak érdekében, hogy több levegő juthasson a rendszerbe, ezek a szakácskályhák rendelkeznek
1) PMDC motor (kefe) - 12 VDC 7000, 40 W, 0,53 A fordulatszámmal
2) A motor tengelyére szerelt járókerék, amely levegőt juttat a rendszeren keresztül
3) Van egy 7,2 AH-os, zárt ólom-savas akkumulátor, amely biztosítja a tartalék energiát a rendszer működtetéséhez.

Ahogy korábban említettük, szükségünk lenne egy áramkörre, amellyel rendelkezik

1) PWM sebességszabályozó 12 VDC motorhoz, amely viszont szabályozná a rendszerbe jutó levegő mennyiségét
2) 12 V-os ólom savas akkumulátortöltő
3) transzformátor nélküli tápegység

Szeretnénk megosztani tapasztalatainkat, amelyekkel eddig találkoztunk az áramkörökön, és nagyon tanácstalanok voltunk azok megoldása terén.

1) A konyhában lévő szakácsok maximálisan visszaélnek velük. Ezért egy egyszerű, de robusztus rendszernek kell a helyén lennie
2) Tápegység oldala

a) Mivel fő célterületünk Tamil Naduban van, és szörnyű áramválság van nálunk, az átkapcsolás a tápellátás és az akkumulátor közötti váltásnak automatikusnak kell lennie, és nem ingadozhat az üzemi feszültség között
b) Ha az akkumulátor egy hónapnál hosszabb ideig nem volt használatban, az egész áramkör leáll

3) PWM oldal

a) A motor fordulatszámának finom szabályozása, hogy az LPG-kályhához hasonló használat érzetét keltse. Megfigyeltük, hogy 16 óra folyamatos működés után a motorban nincs sebességváltozás. Még nem sikerült pontosan meghatározni az okát.

4) Általános feltételek

a) mivel ez az áramkör egy kemence közelében fog működni, annak ellenére, hogy jól szellőző és hőszigetelt, ezért maga az áramkör jelentősen felmelegszik, és sokan azt állítják, hogy az áramkör emiatt meghibásodik.

Szeretnénk a szakértelemmel megoldást találni ezeknek a problémáknak a kezelésére és a fenntartható megélhetéshez való vállalkozásunkban való segítségünkre.

Mondja el nekünk, ha bármilyen kérdése van, és hogyan tudnánk ezt tovább folytatni.

Üdvözlettel,
Sivaranjani

A dizájn

A kérelemnek megfelelően a biomassza-főzőlap alkalmazásához 12 V-os ventilátor szükséges a levegőnek az égéstérbe juttatásához a kívánt jobb eredmények érdekében, ennek a levegő-indukciónak változónak kell lennie, vagyis a ventilátor sebességének PWM vezérlőgombon keresztül vezérelhető tulajdonsággal kell rendelkeznie. , amelyet a felhasználó felhasználhat a kívánt levegőindukció és az égési sebesség beállításához / kiválasztásához.

Az alábbiakban egy új, 12 V-os PWM ventilátor sebességszabályozó áramkört mutatunk be, néhány IC 555-öt használva.

Két IC 555 használata a PWM ventilátor vezérléshez

Az IC1-et 80 Hz-es négyzethullám-frekvencia előállítására használják, amelyet az IC2 P2-es érintkezőjénél alkalmaznak, PWM-generátorként. Az IC2 egy változó PWM-et generál a pin3-on úgy, hogy először a pin2 négyzethullámú bemenetet háromszög hullámokká alakítja át a C3-on, majd összehasonlítja azt a pin5-nél alkalmazott feszültségszinttel.

A pin5 feszültség, amely manuálisan választható vagy állítható be a pot segítségével, meghatározza a PWM-ek munkaciklusát, amely ennek megfelelően meghatározza a csatlakoztatott ventilátor sebességét.

A változó feszültséget vagy az állítható PWM potot P1 alkotja, a közös kollektoros üzemmódban elrendezett T2-vel együtt.

A fentiekben ismertetett ventilátorsebesség-szabályozót egy készenléti állapotban lévő, jól feltöltött akkumulátor-tartalék szakaszból kell szünetmentes áramellátó rendszeren keresztül táplálni.

Az akkumulátorhoz viszont szükség van egy automatikus akkumulátortöltő áramkörre, hogy készen álljon a ventilátor azonnali, folyamatos megszakítására, biztosítva a motor zavartalan és folyamatos ellátását, valamint a biomassza főzőlap levegőellátását.

Opmap alapú automatikus akkumulátortöltő áramkör használata

Mindezek a feltételek teljesülnek a következő kapcsolási rajzon, amely egy opamp alapú automatikus akkumulátortöltő áramkör.

Az alább látható töltőáramkör néhány opampot alkalmaz a szükséges észleléshez és kikapcsoláshoz az akkumulátor feltöltése és az akkumulátor alacsony szintje alatt.

A bal 741 IC 3-as érintkezőjéhez csatlakoztatott 10k előre beállított értéket úgy állítják be, hogy amikor az akkumulátor eléri a teljes töltöttségi szintet, az IC kimenete éppen magasra emelkedik, inaktiválva a vonatkozó TIP127-et, levágva az akkumulátor töltőfeszültségét.

Az izzó LED jelzi az akkumulátor BE állapotát és fordítva.

A jobb oldali IC 741 fokozat az akkumulátor alacsony feszültségének figyelemmel kísérésére van elhelyezve. Amikor eléri az alsó küszöböt, az IC érintkezője 2 alacsonyabb lesz, mint a referencia PIN3, ami viszont az IC kimenetét magasra deaktiválja a csatolt TIP127-et.

A terhelés megakadályozza, hogy az akkumulátor bármilyen energiát kapjon. Ezt a küszöbértéket úgy állítják be, hogy az IC 2-es érintkezőjénél a 10 k-os beállítást beállítsák

Az alap LED itt is jelzi a releváns helyzeteket, a fény az akkumulátor lemerülését jelzi, míg a kikapcsolás az alsó küszöbérték feletti elemet jelzi.

Miért használják a két diódát?

A két dióda meghatározott célra van csatlakoztatva, miközben a hálózat van, az SMPS 14 V-os tápellátása valamivel magasabb, mint az akkumulátor feszültsége, a vízszintes diódát fordítottan torzítva tartja, és csak az SMPS feszültség éri el a terhelést vagy a ventilátor fúvóját függőlegesen 1N5402 dióda.

Abban az esetben, ha a hálózati feszültség meghibásodik, a jobb oldali TIP127 kollektorához csatlakoztatott vízszintes dióda gyorsan előrehaladva előrehalad, helyettesítve az elhalt SMPS tápellátást az akkumulátorellátással, biztosítva a ventilátor áramellátásának zavartalan áramlását.

A 14 V-os transzformátor nélküli SMPS a piacról készen vásárolható meg, vagy személyesen építhető meg. Néhány megfelelő áramkör látható az alábbi linkeken:

12V 1 Amp MOSFET SMPS

12 V SMPS a VIPer22A IC használatával

12 V SMPS TNY apró kapcsoló IC-vel

Az összes fenti modellt kimeneti fázisukban módosítani kell a szükséges 14 V-os feszültség megszerzéséhez.