Panel Do Regulacji Wentylatorow

[cmsydney]

Witam

Oto panel zaprojektowany przeze mnie w Protelu DXP.

Na razie wykonalem projekt plytki drukowanej, bede wrzucal zdjecia z postepow.

 

Cechy:

- mozliwosc podlaczenia 10 wentylatorow

- 6 kanalow - regulacja 1,35-12V

- dwa konfigurowalne tryby pracy (przelacznik)

- 4 wyjscia 5V (2x3pin i 2x na zaciski)

- 4 wyjscia 7V (2x3pin i 2x na zaciski)

- wyjscie sygnalu pomiaru predkosci obrotowej dla kazdego wiatraka (10 wyjsc)

Opis:

- P11,P21,P31,P41,P51,P61 - wyjscia 3pin regulowane

- P104,P105 - wyjscia sygnalu pomiaru predkosci obrotowej dla kanalow regulowanych

- R13,R23,R33,R43,R53,R63 - potencjometr 4K7 - podstawowa regulacja

- R11,R21,R31,R41,R51, - potencjometr 1K - ustawienie dolnej granicy napiecia (by miec pewnosc ze wiatrak zawsze wystartuje)

- R12,R22,R32,R42,R52,R62 - potencjometr 4K7 (lub 1K) - dodatkowa regulacja

- R14,R24,R34,R44,R54,R64 - potencjometr 1K - nalezy ustawic tak by 12V bylo przy skrajnych polozeniach potencjometrow Rx3 i Rx2

- P106 - wyjscie na wylacznik

- Qx1 - tranzystory BS170

 

- P1,P2 - wyjscia 3pin 5V

- P3,P4 - wyjscia 3pin 7V

- P5,P6 - wyjscia 2pin (zaciskane srubka) 5V

- P7,P8 - wyjscia 2pin (zaciskane srubka) 5V

- P103 - wyjscia sygnalu pomiaru predkosci obrotowej dla kanalow 5V i 7V

 

- zasilanie - Molex

 

Jak uzywac kanalow regulowanych:

Potencjometr Rx4 ustawiamy w polowie zakresu. Potencjometry Rx3 i Rx2 skrecamy na zero, ustawiamy Rx1 tak by napiecie minimalne wynosilo tyle by wiatrak wystartowal (np. 4V). I teraz dwie opcje:

1. jedno ustawienie - Rx2 zostawiamy zawsze na zero, Rx3 regulujemy obroty a Rx4 ustawiamy tak by potencjometrem Rx3 regulowac calym zakresem (tzn by 12V bylo mniej wiecej tylko przy skrajnym polozeniu a nie gdzies w polowie)

2. dwa ustawienia - chcemy by w jednym polozeniu wiatrak chodzil cicho a gdy zmienimy polozenie wylacznika obroty maja sie zwiekszyc, czyli Rx3 ustawiamy obroty wyzsze a dodatkowo Rx2 ustawiamy nizsze, Rx4 tak samo jak w punkcie 1, nalezy pamietac ze wylacznik otwarty to obroty nizsze a gdy zamkniety to wyzsze (potencjometr Rx2 zwarty przez tranzystor Qx1). Jeden wylacznik steruje wszystkimi szescioma kanalami.

 

Zawartosc:

- schemat (SCH)

- plytka (PCB)

- plytka i rozmieszczenie elementow do druku (PDF)

 

Pozdrawiam

Panel_do_regulacji.zip

Edytowane 11 Kwietnia 2006 przez cmsydney

[letrev]

jak już to skonstruujesz to policz ile wyszła produkcja czegoś takiego i wrzuć jakieś FOTO :]

[Gość <account_deleted>]

1. LM317x wymaga do poprawnej pracy min. 3V różnicy między wejściem i wyjściem, czyli przy zasilaniu +12V maksymalne napięcie na wyjściu wynosi 9V. (ponieważ wentylator to znikome obciążenie dla tego scalaka, to może dociągniesz do 9.5V) Oprócz LM317 istnieje na świecie przynajmniej kilkadziesiąt innych rozwiązań pozwalających uzyskać pełne napięcie.

2. Brak diod zabezpieczających LMa (np. 1N4148 zaporowo pomiędzy 1 i 3 pin) oraz kondensatorów na wyjściach i na napięciu odniesienia stabilizator najprawdopodobniej będzie pracował niestabilnie.

2. Za dużo potencjometrologii ;) W fabrycznych panelach zapewnienie startu silnika uzyskuje się poprzez podanie pełnego zasilania +12V po załączeniu zasilania (ok 1 sekundy) a następnie jest ono obniżane do wartości która jest aktualnie nastawiona. Dzięki temu wentylator może pracować poniżej swojego napięcia startu. Wystarczy prosty układ RC, jakiś tranzystorek + kilka diod.

3. Monitorowanie obrotów wiatraka nie podłączonego do masy (12-5=7V) może być zafałszowane ze względu na zakłócenia. Lepiej dołożyć jeszcze jedną 317-tkę jako stabilizator +7V - spokojnie pociągnie ze 4 wyjścia.

 

Projekt daleki od ideału, ale gratuluję inwencji. pozdro

[cmsydney]

1. 1.2V - sprawdzone

2. kondensatory na wejsciu niepotrzebne bo zasilanie jest stabilizowane, na wyjsciu tez zbedne przy takim poborze pradu ale moge dorzucic, o niestabilnej pracy nie ma mowy, a dioda to po co?

3. nie chodzilo mi o to. potencjometrem chcialem zapobiec sytuacji gdy skrecenie potencjometru na max ustawia napiecie 1,25V. uklad calkujacy nie pomoze z takiej sytuacji, co do potencjometrow jest wybor, mozna wlutowac rezystory

4. nie wiem nie sprawdzalem ale w ukladzie powinien byc rezystor sciagajacy do masy

Edytowane 12 Kwietnia 2006 przez cmsydney

[Gość <account_deleted>]

1. Nawet jeśli chodzi przy różnicy 1.2V to przy bardzo małym prądzie (a wiatraki są różne - potrafią nawet 0.5A pociągnąć), ale i tak jest to niezgodne z przedstawioną przez Ciebie specyfikacją (12V)

2. Nawet tak proste stabilizatory mogą wpadać w drgania (oscylacje). Miernik ci tego nie pokaże, ale stabilizator nie będzie dawał stabilnego napięcia i będzie się nadmiernie nagrzewał. Min. 10u na wyjście i ze 4.7u na napięcie odniesienia + dioda.

3. Nie chodzi o układ całkujący, tylko o czasowy. Na twoim schemacie wystarczy za pomocą jakiegoś BCaka odcinać masę od układu regulacji obrotów. W jego bazę włączasz kondensator do masy i opór do plusa (wersja najprostsza).

4. Różne płyty mają różne wejścia. Takie rozwiązanie nie jest uniwersalne.

[cmsydney]

1. czepiasz sie

2. wg twoich teorii moze jeszcze mi sie spali....., wytlumacz po co dioda?

3. tak pomylilem pojecia, ale nadal nie kumasz o co mi chodzi, 1,25V i zaden wiatrak nie bedzie dzialal, kumasz?

4. ciekawe, w specyfikacji Winbond W83627HF klamia?

 

edit: co do 1. w niektorych przypadkach gdy podlaczamy ciche wentyle ten uklad faktycznie nie bedzie spelniaj swojego zadania, bedziemy mieli mozliwosc regulacji 10,8V-1,25V. a np 10V to juz prog nieslyszalnosci, tym ukladem nie zwiekszymy napiecia np do 12V, bede mial czas to zaprojektuje cos na tranzystorach by byla pelna regulacja do 12V

Edytowane 13 Kwietnia 2006 przez cmsydney

[Gość <account_deleted>]

1. Polecam układ taki jak w regulatorze od Pentagrama (oparty na TL431). Bardzo prosty i po drobnych przeróbkach może dawać od 2.75 do 12.0V (oryginalnie zakres wynosi 5.0-12.0V). W dodatku bardzo prosto można w nim zrobić układ kick-startu.

2. Spalić się raczej nie spali, ale może stać się generatorem, np 300khz-1MHz, zależnie od długości kabli i rodzaju wentylatora (indukcyjność). Widać nie wiesz o takich rzeczach. Dioda zabezpiecza źródło nap. odniesienia przy stanach przejściowych (załączanie/wyłączanie).

3. Zerknij na załącznik. Dopóki nap. na kondensatorze nie przekroczy 0.6V LM będzie dawał pełne napięcie. Po naładowaniu kondensatora napięcie spadnie do wartości zadanej na potencjometrze, ponieważ tranzystor się całkowicie otworzy. Dolny limit można ustawić na stałe na 3.5-4V, bo każdy wiatrak na tyle pójdzie jeśli napięcie będzie zmniejszane do takiej wartości.

 

4. Przy podłączeniu 12-5=7 każde zakłócenie na lini +5 lub +12 będzie bezpośrednio widocze na wyjściu tachometru, co chyba jest oczywiste. Poza tym nie każdy wiatrak ma separowane wyjście (przez kondensator)

 

Wodę można zagotować żyletką podłączoną do sieci - też będzie działać, ale ja osobiście wolę czajnik :)

[cmsydney]

1. ciekawy uklad, odpada problem z dokladny ustawianiem punktu pracy przy wykorzystaniu mosfeta (sprzezenie emiterowe odpada, za duzy spadek napiecia na Re, a gdy jego brak konieczny duzy rezystor z malym potencjometrem), przetestuje go i cos na nim zmajstruje, dzieki

2. nie widzialem zadnego ukladu ze stabilizatorem regulowanym by mial diode, w nocie katalogowej tez nie ma czegos takiego, nie wiem po co ci ta dioda, zwierasz tranzystor w ukladzie darlingtona, po co?

3. wiem o co ci chodzi ale ty mnie nie rozumiesz, potencjometrem mozesz zjechac na 1,25V, na takim napieciu wentyl nie bedzie dzialal, nic nie da czasowe opadanie bo takie napiecie jest za male na podtrzymanie

4. wyjscie jest typowo cyfrowe, jakie by musialy byc zaklocenia by zmienil sie stan logiczny?

 

co do tl431: nie da sie uzyskac regulacji do napiecia zasilania, spadek na rezystorze szeregowym, natomiast w ukladzie z rownoleglym wzmacniaczem pradu spadek na tranzystorze, nie wiem ile wyniesie, mi wychodzi ze 0,2V ale moze byc znacznie wiecej

Edytowane 13 Kwietnia 2006 przez cmsydney

[Gość <account_deleted>]

2. Napięcie wsteczne złącza BE tranzystora bipolarnego wynosi ok -5V. Dioda zapewnia, że nie przekroczy ono -0.6V. Jest konieczna jeśli zastosujesz stabilizację częstotliwościową (kondensatory) a szczególnie gdy obciążeniem jest silnik. Nota aplikacyjna żadnego stabilizatora DC nie obejmuje przypadku, gdy obciążenie ma charakter indukcyjny.

3. Napisałem, że w przypadku zastosowania kick-startu napięcie minimalne ustawiasz na stałe (np. 3.5V) = pojedyńczy rezystor o wartości wyliczonej z prawa ohma ;). Poza zwiększeniem zakresu pracy silnika, kick-start zapewnia także uruchomienie wentylatora o lekko zużytych łożyskach (większe napięcie startu niż nominalne)

4. Napięcie na liniach zasilacza jest stabilne w punkcie podłączenia przewodów. Pół metra dalej można mówić jedynie o wartości średniej (dlatego na mobo montuje się kondensatory). Jak podłączysz kilka silników i nie dasz żadnego kondensatora, to na zasilaniu będziesz miał stado impulsów o trudnej do przewidzenia wartości. Prąd pobierany przez 3-fazowy silnik wentylatora (szczególnie ze sterowaniem PWM) nie ma nic wspólnego z linią prostą. W połączeniu z indukcujnością przewodów powstawanie szpilek o wartości nawet kilku woltów nie będzie niczym dziwnym.

 

Zresztą na ten temat można napisać książkę. Brak kondensatorów to oczywisty błąd projektowy i świadczy o braku doświadczenia - bez urazy. pozdro

 

EDIT: co do TL431, to nie wiem jaki ty schemat wynalazłeś. Oczywiście, że zerowego spadku nigdy nie będzie, ale 0.02V przy prądzie 1A to żaden problem, jeżeli użyjesz mosfeta

Edytowane 13 Kwietnia 2006 przez tomazzi

[cmsydney]

2. dioda zwierasz piny 1-3 czyli wejscie i napiecie odniesienia? gdzie ty masz tam tranzystor?

3. wiem o czym mowisz ale mi nie o to chodzilo

schemat wzialem z noty katalogowej i do niego dorzucilem wzmacniacz pradowy bo 0,3A to moze byc za malo dla niektorych wentyli

Edytowane 13 Kwietnia 2006 przez cmsydney

[Gość <account_deleted>]

2. oops, mój błąd. Chodziło mi o piny ref i out, czyli 1 i 2.

3. Obydwa układy są do d*py. W pierwszym przypadku nigdy nie uzyskasz nawet 100mA, bo przekroczysz dopuszczalną moc strat na tl431 i go spalisz. W drugim minimalna różnica napięć in-out to ok. 0.8 - 1V. Za pare godzin zapodam właściwy schemat (teraz jestem w pracy ;) )

 

EDIT:

Układ A: TL431 trochę niestandardowo wykorzystany, ale to działa (również w wersji z tranzystorem PNP)

Układ B: Najlepsze rozwiązanie, najbardziej wszechstronne i najprostsze do obliczenia.

 

Edytowane 14 Kwietnia 2006 przez tomazzi

[cmsydney]

uklad B jest ciekawy, bede w robocie to przesymuluje go w spice

na logike dobralem takie wart. elementow:

R1 - 10k

C1 - 100n

R2 - 10k

C2 - 100u

R3 - 100

VR1 - 4,7k

wzmacniacz TL082

tranzystor BSP315P

vmin mam rozumiec jest to napiecie od ktorego ma byc regulacja? czyli potencjometr 10k a nawet 47k

czy te wartosci i elementy sa dobre? i czy znasz moze jakiegos pmosa w obudowie to92 (odpowiednik BS170)? mi udalo sie znalezc tylko smd

 

edit: przesymulowalem uklad w spice, dziala tak jak nalezy, zasilanie 12V na wyjsiu mozna uzyskac 11,9V, najlepsze wyniki na BSP315, na BS170/ZTH (pmos) na wyjsciu tylko 11,3V

vmin musi byc wieksze niz 0,5V

Edytowane 18 Kwietnia 2006 przez cmsydney

[Gość <account_deleted>]

Co do napięcia wyjściowego: Maksymalnie otwarty mosfet zachowuje się jak rezystor o rezystancji Rdson, którą znajdziesz w katalogach. Z dostępnych w Polsce tranzystorów polecam np. IRF9540 lub 9640 (TO-220). Napięcia będą dużo lepsze. W obudowie TO92 nie znajdziesz odpowiedniego mosfeta.

 

Elementy R1, R2 stanowią kompensacje wejściowego napięcia i prądu niezrównoważenia wzmacniacza. Dobiera się je tak, aby z punktu widzenia obu wejść rezystancja układu była taka sama (najlepiej jak będą miały rezystancje kilka razy większą niż potencjometry) Dodatkowo R1+C1 wyznaczają górną częstotliwość pracy układu (f=1/RC), która dla regulatora napięcia powinna być niezbyt wysoka (max kilkaset Hz)

 

Jako wzmacniacza możesz użyć TL074/084 lub 064 (4 wzmacniacze w jednej obudowie DIP-14 - mniejsze koszty). 064 jest mikromocowy.

 

Dolna granica Vmin zależy od typu wzmacniacza i ten parametr również znajdziesz w katalogu (Spice pod tym względem nie jest zbyt wiarygodny). Dołączając kondensator od Vmin do +12 uzyskasz efekt kick-startu (musi być wtedy również dioda zaporowo do masy). pozdro

[HUD]

Jak już zrobić takie coś żeby wchodziło jeszcze w zatoke 5.25 i będzie fajnie wyglądało to zapewne kupie to od Ciebie ;] ;].

 

Pozdro

[cmsydney]

oto koncowy uklad, przesymulowalem i dziala idealnie

drugi potencjometr sluzy do zmiany trybu szybko wolno przez wylacznik,

Edytowane 19 Kwietnia 2006 przez cmsydney