Jak zautomatyzować sterowanie wentylatorem 12V 3-biegowym według temperatury?

Witam! Jako "świeżak" nie wiem czy temat w dobrym dziale, wiec jak coś kłaniam się nisko i proszę o przeniesienie.

Potrzebuje "sterownika" do wentylatora samochodowego 12V (3 stopnie) gdzie zamiast manualnej zmiany "biegów" występowała by automatyczna zmiana biegów zależna od temperatury np. 1 bieg 20-40 stopni, 2 bieg 41-60 stopni, 3 bieg 61-max stopni (konkretne wartości załączenia poszczególnych biegów ustawić chciałbym doświadczalnie). Gdzie skokowa zmiana prędkości obrotowej rosła by i malała wraz ze zmianami temperatury.
Zasilanie 24h/dobę z akumulatora (ze skutera) 12V który to w nocnych godzinach byłby doładowywany przez prostownik. Po testach z wentylatorem myślę że z pojemnością nie będzie problemu biorąc pod uwagę że piec nie pali się non stop (jak coś zamienię większej pojemności)
Tu

znalazłem coś takiego tylko to jest chyba regulator "płynny" no i jednobiegowy i nie wiem czy wytrzymałby prąd 4.2A na pełnych obrotach.
Urządzenie takie chciałbym wykorzystać jako dmuchawę do wymuszenia obiegu ciepłego powietrza z kominka (dokładnie pchania zimnego w "nagrzewnice". Aktualnie posiadam (oprócz chęci i jakiejś tam wiedzy o elektronice) wentylator z Passata i akumulator żelowy (akumulator 12V / 7,2AH). Pozdrawiam

Można by zrobić płynną regulację PWM w zależności od temperatury.

MARCIN.SLASK napisał:

Można by zrobić płynną regulację PWM w zależności od temperatury.

Pewnie tak było by prościej tylko że dmuchawa by wystartować potrzebuje pewnego kopa wiec zadziałanie musiało by nastąpić już na konkretną liczbą obrotów. Poza tym piec musi się wcześniej też nagrzać do powiedzmy 20-30°C by nie wiało zimnym i od tego progu może być płynnie. W sumie takie rozwiązanie (wpięcie bezpośrednio w silnik) ograniczyło by straty na wbudowanych w dmuchawie rezystorach, więc - ok.

Najlepiej zrobić to oczywiście na małym kontrolerze ale inaczej też się da. Zastosować czujnik temperatury z sygnałem napięciowym (dzielnik z termistorem), sygnał z czujnika wyprowadzić na wejścia trzech komparatorów (zastosować poczwórny komparator np. LM339) przy czym na drugie wejście każdego z komparatorów podać napięcie ustalane potencjometrem. W ten sposób otrzymasz trzy wyjścia (sygnał z trzech komparatorów) a każde z nich zmieni stan po przekroczeniu temperatury indywidualnie dla niego ustawionej za pomocą potencjometru danego komparatora. Potrzebne: płytka, termistor (lub lepiej gotowy czujnik), trzy potencjometry wieloobrotowe, jeden poczwórny komparator, parę rezystorów, stabilizator napięcia + kondensatory. Ze względu na niski dopuszczalny prąd komparatorów można układ ulepszyć dając na wyjście każdego komparatora tranzystor (np. typ BC327 lub BC337, wyższej klasy wzmocnienia), wtedy wyjścia mogą "uciągnąć" nawet 0,5 A.
Otrzymanymi sygnałami sterujesz przekaźniki lub sterownik PWM.


Płynne sterowanie PWM to sobie raczej odpuść, chyba, że czujesz się na siłach to obliczyć tak aby nadmuch był adekwatny do temperatury w całym zakresie. Proponuję zastosować dwa poziomy PWM (np. na NE55) i poziom mocy maksymalnej. W ten sposób zachowasz zalety sterowania PWM (mniejsze zużycie energii - aczkolwiek w tej aplikacji nie to zapewne większego znaczenia, i brak konieczności stosowania rezystorów o dużej mocy, które są kosztowne i kłopotliwe w montażu) a unikniesz skomplikowanych obliczeń dla płynnego sterowania.

Możesz też wykorzystać wszystkie komparatory w kostce i zrobić cztery poziomy nadmuchu - być może warto.

Układ najlepiej zamontować na płytkach uniwersalnych.

kybernetes napisał:

Najlepiej zrobić to oczywiście ...... zamontować na płytkach uniwersalnych.

A tak prościej... Jakiś schemat by się przydał... I dziękuje za poradę odnośnie płynnego starowania. Po dalszym zgłębianiu tematu rezygnuję - za wysokie progi na moje zdolności.
A tego pierwszego schematu nie da się przerobić na skokowe włączanie? Ja zastosowałem przekaźnik ale to trochę zajmuje miejsca - zależało by mi na małej miniaturyzacji (jeszcze nie testowane więc nie wiem czy czegoś nie wysadzę). I nie wiem czy na początku wzrostu tem. nie będzie pstrykał.

I jeszcze jeden schemat. Tylko przy TL071 brakuje mi numerów nóżek/pinów R2.R5 oraz R3.R4. Pozostałe jakoś ponumerowałem. jakieś wskazówki mile widziane...

RureroS napisał:

kybernetes napisał:

Najlepiej zrobić to oczywiście ...... zamontować na płytkach uniwersalnych.

A tak prościej... Jakiś schemat by się przydał... I dziękuje za poradę odnośnie płynnego starowania. Po dalszym zgłębianiu tematu rezygnuję - za wysokie progi na moje zdolności.
A tego pierwszego schematu nie da się przerobić na skokowe włączanie? Ja zastosowałem przekaźnik ale to trochę zajmuje miejsca - zależało by mi na małej miniaturyzacji (jeszcze nie testowane więc nie wiem czy czegoś nie wysadzę). I nie wiem czy na początku wzrostu tem. nie będzie pstrykał.

I jeszcze jeden schemat. Tylko przy TL071 brakuje mi numerów nóżek/pinów R2.R5 oraz R3.R4. Pozostałe jakoś ponumerowałem. jakieś wskazówki mile widziane...

Wykonałem układ według powyższego schematu i ... i nic. Nie działa - na wyjściu jest cały czas takie same napięcie nie zależnie od temperatury i nastaw T1, w różnych konfiguracjach. Sprawdzałem w tem, pokojowej (22°C), w lodowce (7°C), na dworze (-2°C) i grzejąc NTC zapalniczką i nic... cały czas to samo co może być nie tak... ???

RureroS napisał:

co może być nie tak... ???

Skoro poległeś na takim prostym układzie to znaczy, że jesteś zupełnie zielony w sprawach elektrycznych. Dotychczas zakładałem, że wiesz co robisz i o co pytasz, jednak biorąc pod uwagę Twój brak wiedzy jeszcze raz dokładnie przeczytałem co chcesz zrobić i po co.

RureroS napisał:

Potrzebuje "sterownika" do wentylatora samochodowego 12V (3 stopnie)
[...]
Zasilanie 24h/dobę z akumulatora (ze skutera) 12V który to w nocnych godzinach byłby doładowywany przez prostownik.
[...]
wentylator z Passata i akumulator żelowy (akumulator 12V / 7,2AH)

Tego się nie da zrobić!
Akumulator ten ma zbyt małą moc do tego aby zasilił ten wentylator. Takim akumulatorem to możesz zasilić co najwyżej wiatraczek z procesora (z tych mniejszych) a nie dmuchawę z Passata. Jeżeli chcesz użyć tego wentylatora to musisz pomyśleć o zasilaczu dającym napięcie 12 V i co najmniej 10 amperów prądu.
Tak więc najpierw pomyśl czy jesteś w stanie użyć takiego zasilacza. Jeżeli tak to pójdziemy dalej z tym modułem termostatu i spróbujemy coś wymyślać, w przeciwnym wypadku musisz zrezygnować z całego pomysłu

kybernetes napisał:

RureroS napisał:

co może być nie tak... ???

Skoro poległeś na takim prostym układzie to znaczy, że jesteś zupełnie zielony w sprawach elektrycznych. Dotychczas zakładałem, że wiesz co robisz i o co pytasz, jednak biorąc pod uwagę Twój brak wiedzy jeszcze raz dokładnie przeczytałem co chcesz zrobić i po co.

RureroS napisał:

Potrzebuje "sterownika" do wentylatora samochodowego 12V (3 stopnie)
[...]
Zasilanie 24h/dobę z akumulatora (ze skutera) 12V który to w nocnych godzinach byłby doładowywany przez prostownik.
[...]
wentylator z Passata i akumulator żelowy (akumulator 12V / 7,2AH)

Tego się nie da zrobić!
Akumulator ten ma zbyt małą moc do tego aby zasilił ten wentylator. Takim akumulatorem to możesz zasilić co najwyżej wiatraczek z procesora (z tych mniejszych) a nie dmuchawę z Passata. Jeżeli chcesz użyć tego wentylatora to musisz pomyśleć o zasilaczu dającym napięcie 12 V i co najmniej 10 amperów prądu.
Tak więc najpierw pomyśl czy jesteś w stanie użyć takiego zasilacza. Jeżeli tak to pójdziemy dalej z tym modułem termostatu i spróbujemy coś wymyślać, w przeciwnym wypadku musisz zrezygnować z całego pomysłu

Akumulator skutera podłączałem na "krótko" pod dmuchawę i na pełnych obrotach śmigało ok 10 min zanim dmuchawa zaczynała tracić pęd - zamieniłem na 12V 60Ah. Mam programator który załącza blok prostownika o określonych porach tylko coś z tym sterownikiem temperaturowym mi nie poszło i nie jestem w stanie dojść co. Wykonałem go na nowej płytce z nowych elementów i dalej lipa.

Akumulator 60Ah również jest za mały dla tej dmuchawy. Skoro dmuchawa na akumulatorze 7,2 Ah pracuje przez 10 minut to na akumulatorze 60 Ah będzie pracować 60Ah/7,2Ah x 10 min = ~80 min. A przecież ma chodzić cały dzień. Musisz więc użyć zasilacza sieciowego albo zupełnie zmienić całą koncepcję tego ustrojstwa.

kybernetes napisał:

A przecież ma chodzić cały dzień.

W założeniu ma pracować tylko jak w piecu będzie się palić i jak temperatura będzie odpowiednia do rozprowadzania. Jeśli faktycznie nie pociągnie tak jakbym chciał, przejdę na zasilanie z sieci. Ale nie z tym mam problem bo na razie poległem na sercu układu - sterowniku.

Czy chodzi Ci o ten sterownik, którego schemat podałeś w poście #5? Jak chciałbyś go użyć?

kybernetes napisał:

Czy chodzi Ci o ten sterownik, którego schemat podałeś w poście #5? Jak chciałbyś go użyć?

Tak o ten oparty na TL 071. A wykorzystać tak jak pisze wyżej (po rozbudowie). Na razie chodzi mi o jakiś dobry początek czyli wieje nie wieje.

RureroS napisał:

A wykorzystać tak jak pisze wyżej (po rozbudowie).

Wybacz moją dociekliwość ale jak chciałbyś rozbudować taki układ aby go przystosować do sterowania trzybiegową dmuchawą? Układ ten ma dawać na wyjściu sygnał napięciowy, dobry do sterowania wiatraczkiem kilku watowym, np. komputerowym. Do sterowania 100 lub więcej watowym silnikiem dmuchawy się nie nadaje.

kybernetes napisał:

RureroS napisał:

A wykorzystać tak jak pisze wyżej (po rozbudowie).

Wybacz moją dociekliwość ale jak chciałbyś rozbudować taki układ aby go przystosować do sterowania trzybiegową dmuchawą? Układ ten ma dawać na wyjściu sygnał napięciowy, dobry do sterowania wiatraczkiem kilku watowym, np. komputerowym. Do sterowania 100 lub więcej watowym silnikiem dmuchawy się nie nadaje.

No już sam nie wiem po ironicznym głosie wnioskuję że mój patent na załączanie przekaźników padł? (Wysterowanie przez układ drugiego przekaźnika rozłącza obwód na poprzednim). To może masz jakiś inny pomysł na mój plan sterowania.

To nie ironia, myślałem po prostu, że tam coś jeszcze chowasz w zanadrzu.
Ten układ, o którym rozmawiamy zmienia tylko płynnie napięcie na wyjściu, proporcjonalnie do temperatury. Do sterowania przekaźnikami potrzebujesz układu, który by to napięcie zmieniał skokowo.

kybernetes napisał:

To nie ironia, myślałem po prostu, że tam coś jeszcze chowasz w zanadrzu.
Ten układ, o którym rozmawiamy zmienia tylko płynnie napięcie na wyjściu, proporcjonalnie do temperatury. Do sterowania przekaźnikami potrzebujesz układu, który by to napięcie zmieniał skokowo.

No i cały plan w .... No dobra a co mogłem skopcić w tym wykonanym na TL 071

RureroS napisał:

kybernetes napisał:

To nie ironia, myślałem po prostu, że tam coś jeszcze chowasz w zanadrzu.
Ten układ, o którym rozmawiamy zmienia tylko płynnie napięcie na wyjściu, proporcjonalnie do temperatury. Do sterowania przekaźnikami potrzebujesz układu, który by to napięcie zmieniał skokowo.

No i cały plan w .... No dobra a co mogłem skopcić w tym wykonanym na TL 071

Już wiem gdzie popełniłem niewybaczalny błąd (nieprawidłowo miałem oznaczony stabilizator) i teraz odpaliłem układ z pierwszego postu (drugi pewnie też by działał po prawidłowym wlutowaniu LMa - post4). Po kilku próbach trochę go zmodyfikowałem (tak jak poniżej - kolor zielony).
Wszystko śmiga tak jakbym chciał ale...
No właśnie na początku wzrostu tem. przekaźnik (jzc-21f) trochę "pstryka" i moje pytanie czy diodą zenera coś zyskam żeby przestał i załączał stabilniej? Myślałem by umieścić ją w zasilaniu przekaźnika w miejscu - W2, tylko nie wiem czy coś tym zyskam no i nie wiem jak dobrać jej wartość. No chyba że ktoś ma całkiem inny (prosty) pomysł.

Dioda zenera w zasilaniu przekaźnika nic tu nie da. Możesz spróbować inaczej podłączyć przekaźnik - mianowicie tak aby załączał plus (zamiast masy). Wtedy z wyjścia przekaźnika wyprowadź odseparowany diodą potencjometr np. 2,2k i podepnij go do nóżki ADJ układu LM317. Reguluj potencjometrem, zmniejszając wartość jego rezystancji, póki przekaźnik nie przestanie brzęczeć.

kybernetes napisał:

...póki przekaźnik nie przestanie brzęczeć.

No i przestał

Dziękuję wszystkim za pomoc i z dumą przedstawiam efekt końcowy.

P.S. Do zasadniczego zasilania wykorzystałem akumulator 12V/60Ah doładowywany prostownikiem - załączanym czasowo w godzinach nocnych (w taryfie nocnej). Po przeprowadzonych testach - zasilanie takie bez ładowania wystarcza w zupełności na 48 h pracy (układ pracuje tylko w momencie grzania kominkiem). Potencjometr (4,7 k Ohma) włączyłem szeregowo z rezystorem (23 Ohma). Za jego pomocą ustawiany jest moment startu dmuchawy. Temperaturę mierzą dwa wpięte równolegle ze sobą termistory NTC (2x1k Ohma). Elementem wykonawczym zamiast przekaźnika został triak (BTA16) miał być tranzystor wysokiej mocy (brak pod ręką a czas naglił). Zarówno triak i Lm zamontowane są na radiatorach. Ponieważ Lm grzeje się trochę mocniej więc ma nieco większy i wystający z obudowy radiator (widoczny na zdjęciu). Na zasilaniu silnika wpiąłem dwa kondensatory elektrolityczne (2200 nF/25V) zabiegiem takim złagodziłem start – niema buczenia i silnik startuje płynnie. Na końcu „dla bajeru;)” przez rezystor (330 Ohma) zamontowałem dwie diody sygnalizacyjne (pom. bieg I, ziel. bieg II). Biegi wybierane są ręcznie (niestety, nie taki był plan) w zależności od temperatury głównego pomieszczenia - bezpośrednio ogrzewanego kominkiem. Dioda czerwona (on/off) wskazuje załączenie zasilania - plus na cały układ.

Po świętach spróbuję złożyć 2 układ oparty na scalaku, ze skokowym "automatycznym" załączaniem poszczególnych biegów.

RureroS napisał:

Po świętach spróbuję złożyć 2 układ oparty na scalaku, ze skokowym "automatycznym" załączaniem poszczególnych biegów.

To mój drugi układ, tym razem ten jest już w pełni automatyczny.
Termistor NTC-1 sprawdza temperaturę w kominku i jak przekroczy ona ok 35°C załączany jest druga część układu i zaczyna pracować silnik na pierwszym biegu - M1. Gdy temperatura przy drugim czujniku NTC-2 osiągnie jakiś (nie mierzyłem - termistor zamontowany na kratce wylotowej) tam stopień przekaźnik P2 przełącza silnik na drugie uzwojenie M2 i zaczyna on dmuchać mocniej aż do zmniejszenia temperatury wylotowej, następuje przełączenie na M1. Sytuacja powtarza się aż kominek osiągnie dostatecznie dużą temperaturę by powietrze mogło być rozprowadzane z pełną prędkością.
Ja zamontowałem dwa zwykłe potencjometry do ustalania temperatury zadziałania. Po testach - dużo lepsze byłyby potencjometry precyzyjne - wieloobrotowe. Łatwiej i dokładniej można by ustawić progi zadziałania...

Dziękuje wszystkim za uwagi i wszelkiego rodzaje sugestie. Chętnie przeczytam kolejne a temat z czasem można uznać za zamknięty.

P.S.

kybernetes napisał:

...sygnał z czujnika wyprowadzić na wejścia trzech komparatorów (zastosować poczwórny komparator np. LM339) przy czym na drugie wejście każdego z komparatorów podać napięcie ustalane potencjometrem.

Teraz już wiem o czym była mowa