Регулятор оборотов электродвигателя 12в своими руками для печки в авто
Делаем плавную регулировку вентилятора печки
Везде в интернете рассказывают, как поставить 4-х позиционный регулятор от Калины, принцип действия которого заключается в переключении 4-х силовых резисторов разного номинала. Но мы пойдем другим путем — решим вопрос кардинальным образом, применяя современные технологии. Будем делать плавный регулятор оборотов.
В описании к набору написано:
«Регулятор яркости ламп накаливания 12В/50A
Устройство предназначено для регулировки яркости ламп накаливания, работающих от постоянного тока, мощностью до 600Вт (50А). … Предлагаемое устройство можно использовать в качестве регулятора мощности различных нагревателей, работающих от напряжения постоянного тока, например, подогревателей автомобильных сидений или двигателей. Устройство можно использовать для регулирования оборотов мощных двигателей постоянного тока. Применение современной элементной базы позволило повысить КПД регулятора до 99 % и максимально уменьшить габариты устройства.»
Вентилятор печки потребляет до 6 ампер, соответственно, данный регулятор подойдет.
Будем собирать и смотреть. Продолжение следует…
UPD. В комментариях к набору обнаружил следующий диалог:
Евгений58 17.11.2016 04:16
Здравствуйте. Подключил этот регулятор к электромотору печки, добавив при этом диод между выводами мотора. Мотор при работе постоянно пищит, можно ли в этой схеме увеличить частоту ШИМ за диапазон слышимости? Как это сделать?
+1 Советник 17.11.2016 10:11
Замените конденсаторы С2 и С4 на номинал 2,2нФ и 22нФ соответственно, пищать перестанет.
Если будет пищать, знаю что делать.
Продолжение 24.09.2017
Теперь задача сверстать все это на автомобиль.
Электрическая схема подключения вентилятора печки классики всем известна
Принцип ее в том, что с питания (желто-черного провода) с помощью трехпозиционного переключателя напряжение подается либо напрямую на мотор (в первом положении выключателя), либо через шунтирующее сопротивление (второе положение выключателя) — половинная скорость.
Я решил сохранить выбор вариантов следующим образом:
Первое положение переключателя — подача напряжения на двигатель через шунт, как и было раньше — фиксированная половинная скорость.
Второе положение переключателя — подача напряжения через схему плавной регулировки.
Однако, посмотрев на схему подключения регулировки, становится понятно, что напряжение на двигатель должно подаваться с точек 2 и 3, а с контактом GND у двигателя не будет прямого контакта, только через транзистор VT1 схемы плавного управления.
Поэтому сохранить управление через плюсовой провод не удастся, придется переделать трехпозиционный переключатель на минусовой провод. Схема получилась следующая:
Данную схему легче понять, читая наоборот, начиная от массы, и двигаясь по направлению к плюсовому проводу. Ток от выключателя пойдет либо по коричневому проводу, либо по серому.
Для чего нужен шунтирующий диод? — при прекращении импульса ШИМ с устройства питания индуктивная нагрузка (двигатель) создает обратный всплеск напряжения, который вредным образом воздействует на транзистор. Что и было проверено экспериментально: и с диодом, и без диода каких-либо существенных изменений в поведении двигателя не обнаружено, но с диодом транзистор был холодным. Как только отключал диод — транзистор сразу же начинал безбожно греться.
Следующий нюанс — частота управления ШИМ — 500 Гц — это звуковая частота, поэтому двигатель издавал писк. Чтобы писка не было, нужно, как уже было замечено, сдвинуть частоту ШИМ за предел слышимости — 20 000 Гц. Для этого заменил конденсаторы C2 и C4 на 2,2нФ и 22нФ соответственно. Писк исчез практически полностью. Но! Стал снова греться транзистор, хотя не так сильно, как без диода. Легко предположить вероятную причину: диод не рассчитан на частоту 20 кГц, он медленный, не успевает закрываться, и пропускает обратный импульс. Китайский диод на 10А 1000В.
Нужно заменить на высокочастотный (диод Шоттки или ультрафаст КД213).
Итак, заменил диод на КД213, однако транзистор все равно греется. Путем общения на форумах было выяснено, что при повышении частоты за 20 кГц резко падает КПД данного регулятора, транзистор не успевает открываться и закрываться полностью, поэтому работает не в ключевом режиме.
Понизил частоту до 10 Гц — эта частота находится тоже за пределами слышимости. Для этого увеличил номиналы конденсаторов С2 и С4 на 22нФ и 2,2мкФ соответственно. Теперь транзистор холодный и вентилятор тоже работает отлично.
Была еще одна особенность. Регулировка вентилятора работала не на всем диапазоне поворота потенциометра, а только где-то на участке 15% от его полного оборота. Поэтому был куплен переменный резистор на 10 кОм вместо 50 кОм, был вынесен за пределы печатной платы, и к каждой из боковых ножек временно припаяно по переменному резистору на 50 кОм. После установки на автомобиль были экспериментальным путем подобраны величины этих боковых резисторов таким образом, чтобы при минимуме главного потенциометра вентилятор обдувал едва-едва, а на максимуме — в полную силу.
После чего резисторы R1 и R3 были выпаяны и заменены на другие с параметрами, соответствующими найденным величинам.
Итоговый результат можно наблюдать на видео.
ВЫВОДЫ:
1. Справедливости ради надо сказать, что при минимальных регулировках обдува существующая система не дает заметного эффекта. Просто движение автомобиля без работы вентилятора дает больший обдув, чем работающий вентилятор на минимальных оборотах. Это связано с низкой эффективностью лопастного вентилятора. У всех современных автомобилей используется центробежный вентилятор (улитка), который при более бесшумной работе обеспечивает гораздо более сильный поток воздуха.
Поэтому корпус собранного регулятора я добавил пару подстроечных резисторов по 10 кОм, и величины были подобраны так, чтобы при минимальном положении регулятора обдув все-таки обеспечивался заметный. При максимальном положении — максимальный. А между ними, соответственно, свобода плавной регулировки.
2. Для совсем эффективной работы нужно подходить еще более коренным образом — менять конструкцию самой печки — лопастной вентилятор менять на улитку, с перепроектированием корпуса печки. Где-то на драйве были примеры такой переделки.
3. Еще хотелось бы добавить светодиодную индикацию (полоску) вокруг ручки регулятора, чтобы видеть уровень обдува визуально, т.к. проверять поток воздуха рукой не всегда удобно.
4. Электросхема классики такова, что вентилятор печки работает вне зависимости от того, включено ли зажигание. Т.е. теоретически возможно забыть выключить вентилятор, работающий на минимальных оборотах, и уйти, а утром придти и обнаружить посаженный аккумулятор. Поэтому нужно забор напряжения питания вентилятора переделать — брать с клеммы после замка зажигания, как у нормальных современных автомобилей. Для чего вентилятор сделан независимо от зажигания, непонятно. Ведь при выключенном двигателе обдув обеспечивает горячий воздух в течение минуты — не более, далее становится холодным.
ШИМ-регулятор печки вместо штатных резисторов
Привет Бочководы! Решил поделиться с Вами одним из методов восстановления работоспособности печки, вернее её электрической части.
Еще под конец зимы перестали работать первая и вторая скорости печки. Проверил блок резисторов и электродвигатель печки, все в порядке. Пришел к выводу, что подгорели контакты на переключателе скоростей в блоке управления. Изучив предложения Интернет-магазинов, понял, что цена на этот блок переключателей мягко говоря завышена. Принял решение восстанавливать контакты на этом злополучном блоке управления печкой.
Разобрал половину «бороды», снял переключатель и под контактами первой и второй скорости увидел оплавленную пластмассу. В результате оплавления и небольшой деформации основания, контакты не соприкасались друг с другом. Все восстановил, поправил (на горячую) основание контактной группы, почистил сами контакты. Так как уже этот узел после моего такого ремонта, то возникли у меня подозрения, что в таком виде он уже не сможет нормально включать мотор печки и вскоре обязательно поплавится снова. Решено было делать электронную регулировку скоростей печки, при этом не внося НИКАКИХ! изменений в конструкцию и проводку самого автомобиля.
По книгам изучил схему данного агрегата и вот что нарыл. В двух разных букварях электрическая схема, вернее сама схема переключателя скоростей выглядит одинаково. И согласно рисунка переключатель должен последовательно включать ламели контактов в зависимости от положения ручки регулировки. Т.е. На первой скорости замкнут первый контакт, на второй — второй и т.д.
Но когда ремонтировал блок переключателей, то обратил внимание на то, что контакты замыкаются так: — на первой скорости один контакт, на второй — уже два, на третьей — три и на последней — все четыре контакта замкнуты.
Никто из ремонтирующих этот выключатель не упомянул о данном нюансе. Хотя, даже здесь, на Драйве, полно таких отчетов о ремонте. Ну, да ладно, сам разобрался.
Схема нового блока регулировки выглядит предельно просто.
Так как с написанием программы для МК у меня большие проблемы, попросил это сделать за меня в сообществе «Электронные поделки». Хорошие люди откликнулись и помогли, спасибо огромное им за это. Особенную благодарность хочу выразить драйвовчанину Алексею с ником ATwice, который в процессе конструирования и отладки устройства изменял и дорабатывал программу.
Получилось так: — на первом положении ручки регулировки ШИМ — 25%, на вором — 50%, на третьем — 75% и на четвертом — без ШИМа 100%.
Дальше будет меньше букв и больше фотографий процесса изготовления данного контроллера.
После того, как выкусил резистор., необходимо выпрямить остатки выводов от разъема (с внутренней стороны) и вытащить пластмассовую заглушку, закрывающую внутренности. Подцепил ее шилом и открыл. Под ней видно контакты обоих разъемов и перемычку с плюса пятиштырькового разъема на разъем электродвигателя печки. К этой перемычке необходимо припаять провод, который и будет питать плату регулятора и снова закрыть все родной заглушкой, сделав в ней одно отверстие для выхода вновьприпаянного провода.
Шим-регулятор для печки
Всем нам когда-нибудь хотелось слегка прибавить или убавить обороты отопителя зимой. Возиться с сопротивлениями мне не очень хотелось и поэтому был сделан шим-регулятор для плавной регулировки печки.
Скажу сразу о результатах:
— Комфорт выше крыши — никто из пассажиров не будет жаловаться на слишком горячий или ледяной воздух.
— Летом, в дождь, жару в машине всегда оптимальный климат. Вырубил печку (перекрыл краник) — поставил нужные обороты — сидишь балдеешь. Свежо, дышать легко. Замерз — та же операция с оборотами + приоткрыл краник до нужной кондиции.
Собираем. Ключ (полевой транзистор) обязательно устанавливаем на радиатор через термопасту или прокладку, чтобы не было замыкания на корпус. В моём исполнении печка включается через тумблер на 30А со светодиодной подсветкой, а регулируется переменным резистором на «бороде» где заглушка вместо четвёртой кнопки.
Лада 2107 2007, 74 л. с. — тюнинг
Машины в продаже
Комментарии 36
А помех на магнитофон регулятор не дает?
А можно глянуть на готовое изделие?
denisska857@gmail.com
А диод D3 разве не с 3мя ногами?
Да, с 3мя — в корпусе 2 диода, соединенные между собой катодами (средний вывод), а аноды, соответственно крайние выводы. Как вариант можно соединить крайние выводы и поставить как 2 параллельных диода.
Спасибо за объяснение
Взрывался кондер и у меня)) Только после того, как на питание и двигатель поставил обычный МБГО на 400 вольт (хотя можно и поменьше) + мощный диод на большой ток — тогда взрывы перестали)) Теперь, когда я еду и есть запах дыма (с улицы) — то непроизвольно начинаю волноваться, после того случая)).
Регулятор скорости вентилятора отопителя салона на ATtiny2313 (продолжение…)
Обновление от 01.09.2020 г.:
Просто обновил ссылки на загрузку прошивок.
Обновление от 17.01.2015 г.:
Есть несколько повторивших схему, по их просьбам были немного модернизированы прошивки. Из «полезностей» добавлен плавный старт вентилятора при включении и добавлены прошивки для индикатора с общим анодом.
Итак, очень краткое описание:
Для схем на 10 положений индикация от нуля до девяти.
Работ по модернизации больше не провожу, потому как устройство «уехало» вместе со рабочим автомобилем.
При продолжительной работе схемы возможен значительный нагрев силового ключа. Хотел удалить тему до окончания «доработки напильником», но есть повторившие схему, поэтому дополню по окончании эксперимента с бутстрепной схемой включения n-канального MOSFET’а (заранее спасибо товарищу bri555). Первая версия была собрана именно на n-канальном и нагрева не было.
Почти полгода назад был собран и установлен в автомобиль первый регулятор оборотов для отопителя салона. Поездки зимой показали, что вещь получилась удобная и функциональная, поэтому решил немного модифицировать изделие:
1. Избавиться от «врезки» в минусовой провод электродвигателя отопителя
2. Обеспечить плавный пуск электродвигателя
3. Разместить схему в штатной заглушке
4. Предусмотреть возможность возврата к штатной системе управления оборотами
Устройство «в сборе» выглядело так:
И сейчас так выглядит, ищет нового хозяина (просто отдам в хорошие руки, если новый хозяин будет в Симферополе — помогу с установкой).
* похоже, что уже нашло
** однозначно нашло )))
Для достижения первой цели в качестве силового ключа пришлось использовать p-канальный MOSFET. Схему управления практически не изменял, кроме подключения сегментов индикатора. В итоге получилось следующее:
Плавный пуск обеспечил программно, плавным возрастанием коэффициента заполнения ШИМ. Прошивка доступна ТУТ.
Результатом миниатюризации схемы стал вот такой «бутерброд»:
Полностью исключить изменения штатной проводки авто не удалось. В колодке необходимо обеспечить надежное соединение с «массой».
На фото в верхней части разъема (второй сверху) виден контакт. В штатном включении не используется, поэтому всегда можно установить обратно штатный переключатель.
В итоге, получилось так:
Схема установлена в авто и проходит тестовую эксплуатацию. MOSFET греется, но за 25 минут непрерывной работы с максимальным заполнением ШИМ нагреть его выше 50 градусов не вышло. Дальнейшее покажет только практика. Описание первых тестов на авто доступны по этой ссылке.
Регулятор оборотов для вентилятора
Старые отечественные автомобили спроектированы так, что вентилятор, который собственно предназначен для принудительного охлаждения воды, работает совместно с двигателем с помощью ременной передачи. Это означает, что сам вентилятор будет вращаться медленно при низких скоростях, а двигатель будет перегреваться именно в таком режиме работы.
Регулятор оборотов для вентилятора
Довольно простой регулятор оборотов можно построить на интегральной микросхеме NE555. Микросхема может работать по назначению – как таймер и как генератор прямоугольных импульсов.
Конечное управление осуществляется мощным полевым транзистором, который при желании можно заменить на аналогичный.
Регулировка осуществляется уменьшением и увеличением питающего напряжение, для регулировки этого напряжения имеется переменный резистор на 50 кОм.
Диоды шоттки 4148 можно заменить на полный отечественный аналог КД 522.
Такой регулятор напряжения может управлять довольно мощными электродвигателями постоянного тока и может быть использован в широком спектре.
Сам полевой транзистор может перегреваться в ходе работы, поэтому его желательно установить на теплоотвод или через изолирующую прокладку закрепить к кузову автомобиля.