Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Regulator obrotów wentylatorka do taniego zasilacza

koodpl 05 Maj 2011 13:12 6448 17
  • Regulator obrotów wentylatorka do taniego zasilacza

    Jest to mój pierwszy projekt opisywany tutaj, pomysł zrealizowany w jeden wolny wieczór, mam nadzieję, że komuś się przyda;)

    Około rok temu na allegro kupiłem tani zasilacz (max 30V, 5A), ale przeszkadzał mi w nim bardzo głośny wiatraczek, który oczywiście przy pełnym obciążeniu jest niezbędny. Zasilacz przez większość czasu używam do zasilania małych układów, które pobierają mniej niż 0.5A, ale wiatraczek oryginalnie nie ma regulatora, więc dmucha cały czas;) Rozwiązaniem problemu było albo wymienienie wiatraczka na cichą wersję, albo zrobienie regulatora - wybrałem to drugie rozwiązanie z dwóch powodów - wiatraczek jest dość mocny i zasilany 24V/100mA - znalezienie cichej wersji mogło by nie być proste, po drugie wiatraczek jest całkowicie zbędny przy małym poborze prądu (całość po godzinie pracy 5v/300mA z wyłączonym wiatraczkiem ma nie więcej niż 30 stopni).
    Tak więc mając wolną chwilę i kilka elementów pod ręką zdecydowałem się zrobić regulator oparty o atmega8 i ds18b20. Wiatraczek jest sterowany zmiennym wypełnieniem przez tranzystor BC547 podłączonym do pinu OC1B. PWM pracuje przy częstotliwości 24KHz i zakresie 40-100%. ds18b20 podłączony PB0 dwoma przewodami (dodatkowo podciągnięty rezystorem 4.7K do plusa, zgodnie z zaleceniem 1wire), ustawiony na prace z rozdzielczością 10bitow i czasem konwersji 187.5ms.
    Całość zmontowana w jeden wieczór w powietrzu, jak będę miał trochę czasu to pewnie przeniosę to na płytkę, by było bardziej solidne i bezpieczne;)

    Soft składa się z kilku kawałków:
    -biblioteka onewire.[ch] i crc8.[ch] - znalezione w sieci kawałki do obsługi 1wire i obliczania crc8 (dane z ds18b20),
    -funkcję do obsługi ds18b20 - proste funkcje do znalezienia czujnika, ustawienia rozdzielczości i blokującego odczytu temperatury,
    -logiki sterownika,
    -dodatkowo w celach debugowych trochę informacji przesyłanych jest przez UART.

    Kilka szczegółów z sposobu działania:
    -poniżej temperatury 40stopni wiatraczek jest całkowicie wyłączony, powyżej 50stopni całkowicie włączony,
    -prędkość wiatraczka początkowo rośnie liniowo wraz ze wzrostem temperatury, po przekroczeniu 45stopni temperatura jest całkowana, a prędkość wiatraczka systematycznie zwiększana, aby utrzymać temperaturę 45stopni,
    -po przełączeniu wiatraczka z prędkości zerowej na prędkość niezerową, przez 30ms podawane jest pełne wypełnienie - ma to na celu rozkręcenie wiatraczka, aby mógł pracować już przy wypełnieniu 40% (bez tego startuje dopiero przy 60%),
    -atmega8 ma sporo pamięci jak na ten projekt, więc pozwoliłem sobie użyć float-ów do obliczeń.

    Schematu nie dołączam, bo myślę, że można go wywnioskować z opisu - dodatkowo zastosowałem stabilizator l317 (innego nie miałem pod ręką) ustawionego na 5v, oraz diodę zabezpieczającą przy wiatraczku.
    Myślę, że koszt nie przekroczył 15zł, a spokój dla uszu podczas tworzenia innych projektów jest bezcenny:D Soft - ze względu na float-y i stdio na uart zajmuje 6KB, ale po niewielkich przeróbkach można uruchomić na większości procesów AVR.

    Przy okazji mam pytanie - jak solidnie przyczepić ds18b20 do radiatora? aktualnie jest wciśnięty pod twardy przewód i się trzyma, ale myślę, że warto by go jakoś lepiej przymocować.

    Tak jak napisałem - hardware na pająka raczej nie jest polecany do kopiowania, ale mam nadzieję, że software będzie bardziej przydatny:)

    Regulator obrotów wentylatorka do taniego zasilacza Regulator obrotów wentylatorka do taniego zasilacza

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    koodpl
    Poziom 11  
    Offline 
    koodpl napisał 38 postów o ocenie 0, pomógł 3 razy. Jest z nami od 2008 roku.
  • Relpol przekaźniki
  • #2
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #3
    koodpl
    Poziom 11  
    Hehe.. spokojnie;) Całość przed zamknięciem została owinięta czarną, szeroką taśmą 50mm, i umieszczona tak, żeby niczego nie dotykać - a na wszystkie inne połączenia poza tą owiniętą częścią są założone koszulki termokurczliwe. 
  • Relpol przekaźniki
  • #4
    Jdsoul
    Poziom 23  
    Temat ciekawy i jak widzę rozwojowy, bo zastosowanie procesorka daje możliwość jakieś komunikacji i prezentacji wyników.
    Szkoda, że nie pokusiłeś chociaż o uniwersalną płytkę :(, zawsze łatwiej to zabezpieczyć i zamocować niż pajączka, ale jeśli działa to czemu nie.

    Myślę, że warto byłoby zbadać jeszcze dynamikę układu zasilacza.
    Podejrzewam, że producent celowo puścił wiatrak w ciągły bieg, żeby na "wszelki wypadek" wycisnąć maksymalny prąd przy jakimś zwarciu przepaleniu układu odbioru.

    Ogólnie fajny zawsze przydatny projekt.
  • #5
    xpawkox
    Poziom 12  
    Chciało Ci się bawić się w programowanie? Czy nie lepiej zrobić tak jak na tej stronie http://www.cyfronika.com.pl/kityavt2010/avt1564.pdf Ja tak zrobiłem i mi wszystko dobrze działa. Trzeba tylko wyregulować po osiągnięciu jakiej temperatury ma się włączyć wentylator.
  • #6
    biglolo94
    Poziom 16  
    Cytat:
    Przy okazji mam pytanie - jak solidnie przyczepić ds18b20 do radiatora? aktualnie jest wciśnięty pod twardy przewód i się trzyma, ale myślę, że warto by go jakoś lepiej przymocować.


    Wierciesz w radiatorze dziurke do której wkręcasz śrubkę z większą podkładką aby DS18b20 mógł się pod nią zmieścić, no i następnie dokręcasz aby podkładka docisnęła czujnik.

    Co do projektu to dobry pomysł ale pajączek może narobić troche szkód w zasilaczu ;p
  • #7
    koodpl
    Poziom 11  
    xpawkox napisał:
    Chciało Ci się bawić się w programowanie? Czy nie lepiej zrobić tak jak na tej stronie http://www.cyfronika.com.pl/kityavt2010/avt1564.pdf Ja tak zrobiłem i mi wszystko dobrze działa. Trzeba tylko wyregulować po osiągnięciu jakiej temperatury ma się włączyć wentylator.

    Chciało Ci się regulować?;)

    A tak na serio - miałem trochę czasu i ochotę, żeby coś uruchomić na avr, bo ostatnio pisałem na nie rok temu. Dodatkowo łatwiej u mnie znaleźć atmege i ds18b20 niż termistor i wzmacniacz operacyjny:) Ten układ ma jeszcze taką zaletę, że zamiast włącz/wyłącz ma płynną regulacje prędkości.
  • #8
    mr.Sławek
    Poziom 32  
    Witam
    Czy ten radiator jest oryginalny? Mam ten sam zasilacz i u mnie radiator ma wymiary 70x70.
    Od samego poczatku myslalem juz nad zmiana radiatora i wsadzeniem tam regulatora obrotow, bo ten wentylator mnie juz doprowadza do szalu.
    Druga sprawa, ktora mi sie nie podoba w tym zasilaczu to zbyt wysokie napiecie podawane na stabilizator, co powoduje niepotrzebne straty mocy.
    Trzecia sprawa to w trybie CC wzbudza sie na f ok. 16kHz, amplituda do 40mV. Juz nie wspomne o niedbalym lutowaniu niektorych elementow.
    Wyglada na to ze to trafo przy pelnym obciazeniu musi miec wymuszone chlodzenie bo nie wytrzyma termicznie...
  • #9
    koodpl
    Poziom 11  
    mr.Sławek napisał:
    Witam
    Czy ten radiator jest oryginalny? Mam ten sam zasilacz i u mnie radiator ma wymiary 70x70.
    Od samego poczatku myslalem juz nad zmiana radiatora i wsadzeniem tam regulatora obrotow, bo ten wentylator mnie juz doprowadza do szalu.
    Druga sprawa, ktora mi sie nie podoba w tym zasilaczu to zbyt wysokie napiecie podawane na stabilizator, co powoduje niepotrzebne straty mocy.
    Trzecia sprawa to w trybie CC wzbudza sie na f ok. 16kHz, amplituda do 40mV. Juz nie wspomne o niedbalym lutowaniu niektorych elementow.
    Wyglada na to ze to trafo przy pelnym obciazeniu musi miec wymuszone chlodzenie bo nie wytrzyma termicznie...


    Hmm..
    no to wygląda na to, że mamy różne wersje tego samego zasilacza:P Radiator oryginalny, trafo jak testowałem z żarówkami samochodowymi dla pełnego obciążenia to po godzinie pracy było ciepłe, ale na pewno nie wymagało chłodzenia... Wentylator - oryginalnie głośny, ale ten problem już rozwiązałem;) Jakość wykonania w środku mi się podobała - luty wyglądały ok. Co dokładniej robisz, żeby mieć wzbudzenie w trybie CC? Ja nie miałem do tej pory problemów, ale przyznam, że nie używam często tego trybu. Co do zbyt wysokiego napięcia z tego co widać (i słychać:P) podczas regulacji napięcia wybiera on przekaźnikami odpowiednią konfigurację uzwojeń, aby napięcie nie było zbyt wysokie przed stabilizacją.
  • #11
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #12
    emeryt2
    Poziom 42  
    Do takiego chłodzenia , sterowanie , robi sie na jednym BUZ-ie , termistorku w dzielniku na bramkę! Proste , w miarę wzrostu temperatury wzrasta szybkość wentylatorka. Ustawienie temp. włączania do samodzielnego ustawienia.
    Nie mniej jednak pomysł powyższy też dobry.
  • #13
    slavo666
    Poziom 17  
    Używam w pracy bardzo podobnego zasilacza (chińskiego), tylko z inną naklejką. Nie posiada on żadnego wentylatora, a radiator wyciągnięty jest na tył obudowy, więc myślę, że w twoim przypadku również dałoby się wyeliminować całkowicie wentylator w taki sposób, jak to jest na zdjęciu Motronika. Moc strat jest na tyle mała (dzięki przełączanym uzwojeniom), że spokojnie można ją wytracić bez potrzeby wymuszania obiegu powietrza.
  • #14
    mr.Sławek
    Poziom 32  
    U mnie wizualnie wszystko jest identycznie jak u Ciebie oprocz radiatora :)
    Co do lutowania to kondensator filtrujacy za mostkiem do zasilania wentylara mial zimny lut i jeden elektrolityczny od spodu nie byl wlasciwie przylutowany...
    Jesli chodzi o U na stabilizatorze to u mnie jest nastepujaca sytuacja:
    U wyjsciowe: U na "stabilizatorze":
    0-6.9V 17.7V
    6.9-15.3V 31V
    15.3-22.2V 42V
    >22.2V 55V
    Pomiary przy Usiec=242V i bez obciazenia.
    Zatem przy obciazeniu: Uwyj=30V i Iobc 5A spada z 55V na 43V. A i tak wydaje mi sie to niepotrzebnie duzo :)
    Ale pewnie po czesci jest to zwiazane z tym, ze zasilacz ma pracowac poprawnie przy zasilaniu od 220-240V i taki duzy zapas musi byc.
    Co do tego wzbudzania w trybie CC to obserwujac Uwyj (na odbiorniku)
    oscyloskopem widac wyraznie przebieg o f ok.16kHz i amplitudzie do 40mV w ksztalcie podobnym do odwroconego sygnalu piloksztaltnego o malym wypelnieniu. To tak w ramach informacji.
    A z obciazalnoscia tego trafa to w takim razie bede to musial jeszcze sprawdzic.
    A wracajac do tematu gratuluje konstrukcji i mam nadzieje, ze znajdzie sie czas na plytke :)
  • #16
    demeus
    Poziom 18  
    Bardzo ciekawą wersję regulatora obrotów do wiatraka zaprezentował nasz kolega meteor77. Poniżej zamieszczam schemat ideowy jego rozwiązania. Myślę, że do takiego rozwiązania nie trzeba zaprzęgać atmegi8, a wszystko może mieć duuużo mniejszy rozmiar jak w zamieszczonym schemacie.

    --
    pozdrawiam,
    demeus
  • #17
    koodpl
    Poziom 11  
    demeus napisał:
    Bardzo ciekawą wersję regulatora obrotów do wiatraka zaprezentował nasz kolega meteor77. Poniżej zamieszczam schemat ideowy jego rozwiązania. Myślę, że do takiego rozwiązania nie trzeba zaprzęgać atmegi8, a wszystko może mieć duuużo mniejszy rozmiar jak w zamieszczonym schemacie.


    Wiem, że atmega8 w takim rozwiązaniu to więcej niż potrzeba - akurat taki miałem pod ręką. W wersji z procesorem łatwiej też uzyskać charakterystykę pracy wentylatora jakiej się spodziewamy i nie wymaga regulacji - po prostu działa. Wiem, że niektórzy mają opory przed wstawianiem procesorów w takich miejscach - na to nic nie poradzę.

    Co do tego, że przytoczone przez Ciebie rozwiązanie jest mniejsze mam spore wątpliwości - pod jakim względem moje rozwiązanie jest duże? To tylko procesor, czujnik temperatury, tranzystor, stabilizator i kilka rezystorów (byłoby 2 gdybym miał stablizator 5v zamiast lm317). Dodatkowo całość spokojnie można zrobić w wersji smd.
  • #18
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie
    demeus napisał:
    Myślę, że do takiego rozwiązania nie trzeba zaprzęgać atmegi8, a wszystko może mieć duuużo mniejszy rozmiar jak w zamieszczonym schemacie.

    Rozmiar w tym przypadku nie ma znaczenia.
    Oczywiście ten mikrokontroler się nudzi, ale to KOMPROMIS pomiędzy projektem, a tym co w zasięgu ręki autora jest dostępne. Ważne, że działa poprawnie :)