Ovládací obvod PWM ventilátora pre sporáky na biomasu

Tento článok podrobne popisuje obvod regulátora otáčok PWM pre systém ventilátora a dúchadla, ktorý sa používa v kachliach na biomasu. Obvod tiež obsahuje nepretržité automatické záložné napájanie z batérie s integrovaným obvodom automatickej nabíjačky batérie pre konkrétnu aplikáciu. O túto myšlienku požiadali páni Tushar a Sivaranjani.

Technické špecifikácie

Ďakujeme za váš záujem a nadšenú odpoveď. Pre lepšiu predstavu, pracujeme na sporákoch na biomasu, ktoré nahrádzajú LPG valce a konvenčné varenie palivového dreva. Aplikácia v zásade funguje tak, že vtláča viac vzduchu do spaľovacieho systému sporáka, čím zaisťuje čistejšie spaľovanie a znižuje znečistenie vnútorného vzduchu.

Tieto varné kachle majú preto, aby sa do systému dostalo viac vzduchu
1) motor PMDC (kefa) - 12VDC s otáčkami 7000, 40 W, 0,53 A
2) Obežné koleso namontované na hriadeli motora na privádzanie vzduchu cez systém
3) K dispozícii je 7,2 AH uzavretá olovená batéria, ktorá poskytuje záložné napájanie pre chod systému.

Ako sme už spomínali, potrebovali by sme obvod, ktorý by mal

1) PWM regulátor otáčok pre 12VDC motor, ktorý zase reguluje množstvo vzduchu vstupujúceho do systému
2) 12 V nabíjačka olovených batérií
3) beztransformátorový napájací zdroj

Radi by sme sa podelili o skúsenosti, s ktorými sme sa doteraz na okruhoch stretli, a boli sme skutočne bezradní v tom, ako ich vyriešiť.

1) Kuchári v kuchyni ich maximálne zneužijú. Preto musí byť zavedený jednoduchý, ale odolný systém
2) Strana napájania

a) Pretože náš hlavný cieľový región je v Tamil Nadu a máme hroznú energetickú krízu, prepínanie medzi krokovým napájaním a batériou by malo byť automatické a nemalo by kolísať prevádzkové napätie
b) Ak sa batéria nepoužívala dlhšie ako mesiac, prestane fungovať celý obvod

3) PWM strana

a) Jemná regulácia otáčok motora, aby sa dosiahol podobný pocit ako pri sporáku na LPG. Pozorovali sme, že po 16 hodinách nepretržitej prevádzky nedochádza k žiadnym zmenám rýchlosti v motore. Zatiaľ sa nepodarilo presne určiť dôvod.

4) Všeobecné podmienky

a) pretože tento okruh bude pracovať v blízkosti pece a napriek tomu, že je dobre vetraný a izolovaný od tepla, samotný okruh sa značne zahrieva a mnohí tvrdia, že z tohto dôvodu zlyhá.

Radi by sme prišli s riešením s vašou odbornosťou na riešenie týchto problémov a pomohli nám v našom podnikaní v oblasti udržateľného živobytia.

Dajte nám vedieť, ak máte nejaké otázky, a ako by sme to mohli ďalej vyriešiť.

S pozdravom,
Sivaranjani

Dizajn

Podľa požiadavky vyžaduje použitie sporáka na biomasu 12 V ventilátor na prívod vzduchu do spaľovacej komory, aby sa dosiahli požadované lepšie výsledky. Je potrebné, aby táto indukcia vzduchu bola premenlivá, čo znamená, že rýchlosť ventilátora by mala mať ovládateľnú funkciu pomocou ovládacieho gombíka PWM. , ktoré by mohol užívateľ použiť na nastavenie / výber požadovanej indukcie vzduchu a rýchlosti spaľovania.

Nižšie je zobrazený nový 12 V riadiaci obvod otáčok ventilátora PWM s využitím dvojice IC 555.

Použitie dvoch IC 555 na ovládanie ventilátora PWM

IC1 sa používa na generovanie 80 Hz frekvencie štvorcových vĺn, ktorá sa aplikuje na pin2 IC2 usporiadaného ako PWM generátor. IC2 generuje premennú PWM na svojom pin3 tak, že najskôr prevedie vstup štvorcových vĺn pin2 na trojuholníkové vlny cez C3 a potom ho porovná s úrovňou napätia použitého na jeho pin5.

Napätie pin5, ktoré je manuálne voliteľné alebo nastaviteľné cez pot, určuje pracovný cyklus PWM, ktoré následne zodpovedajúcim spôsobom určuje rýchlosť pripojeného ventilátora.

Variabilné napätie alebo nastaviteľný PWM hrniec je tvorený P1, spolu s T2 zmontovaným v režime spoločného kolektora.

Vyššie vysvetlený regulátor otáčok ventilátora musí byť napájaný zo systému neprerušiteľného napájania z pohotovostného dobre nabitého akumulátora, ktorý je v zálohe.

Batéria zase vyžaduje automatický obvod nabíjačky batérií, aby zostala pripravená na okamžité neprerušované napájanie ventilátora, čím sa zabezpečí plynulý a nepretržitý prísun do motora a prívod vzduchu do sporáka na biomasu.

Používanie obvodu automatickej nabíjačky batérií na základe Opmap

Všetky tieto podmienky sú splnené v nasledujúcej schéme zapojenia, ktorou je obvod automatickej nabíjačky batérií založený na operačnom zosilňovači.

Obvod nabíjačky, ako je zobrazené nižšie, využíva niekoľko opampov na požadovanú detekciu a prerušenie počas prahových hodnôt nabitia a nízkej úrovne nabitia batérie.

10k predvoľba pripojená na pin3 ľavého 741 IC je nastavená tak, že kedykoľvek batéria dosiahne úroveň úplného nabitia, výstup IC sa zvýši a deaktivuje príslušný TIP127, čím sa odpojí nabíjacie napätie batérie.

Svietiaca LED dióda indikuje stav nabíjania batérie a naopak.

Pravý stupeň IC 741 je umiestnený na monitorovanie stavu nízkeho napätia batérie. Keď dosiahne dolnú prahovú hodnotu, pin2 IC sa stane nižším ako referenčný pin3, čo následne spôsobí, že výstup IC bude vysoký, čím deaktivuje pripojený TIP127.

Zaťaženiu je teraz zabránené v získaní akejkoľvek energie z batérie. Táto medzná hodnota je nastavená úpravou 10k predvoľby na pin2 IC

Aj tu základná LED indikuje príslušné situácie, žiarovka označuje vybitú batériu, zatiaľ čo vypnutie označuje batériu nad dolnou hranicou.

Prečo sa používajú dve diódy

Dve diódy sú spojené na konkrétny účel, zatiaľ čo v sieti je napájanie 14 V zo zdroja SMPS mierne vyššie ako napätie batérie udržuje vodorovnú diódu spätne predpätú a umožňuje iba napätiu SMPS dosiahnuť záťaž alebo ventilátor cez vertikálnu Dióda 1N5402.

V prípade výpadku sieťového napätia sa vodorovná dióda pripojená ku kolektoru pravej strany TIP127 rýchlo posunie dopredu a nahradí mŕtve napájanie SMPS napájaním z batérie, čím sa zabezpečí neprerušovaný tok napájania do ventilátora.

14V transformátory bez transformátora sa dali kúpiť pripravené na trhu alebo postaviť osobne. Niekoľko vhodných obvodov je uvedených v nasledujúcich odkazoch:

MOSFETOVÉ SMPS 12V 1 Amp

12 V SMPS pomocou VIPer22A IC

12 V SMPS pomocou TNY malého prepínača IC

Všetky vyššie uvedené modely bude treba doladiť vo výstupných fázach, aby ste dosiahli potrebných 14 V.