Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Arrow Multisolution Day
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

LM2917 - Stabilizacja obrotów pompy

PiotrexP 10 Wrz 2014 01:40 1023 1
  • #1 10 Wrz 2014 01:40
    PiotrexP
    Poziom 11  

    Witam serdecznie,
    Chciałbym wykonać układ stabilizacji obrotów pompy wody w układzie chłodzenia komputera. Pompa ma długookresowe zmiany prędkości zależne jak przypuszczam od temperatury wody, własnej temperatury i pewnie innych stałych termicznych. Oto jak wygląda jej przykładowy wykres rpm w funkcji czasu:

    LM2917 - Stabilizacja obrotów pompy

    Na osi czasu są godziny. Spadki odpowiadają wzrostowi obciążenia systemu i wzrostowi temperatury w układzie ale nie do końca. Zasilanie pompy stabilne z zasilacza komputerowego stabilizowane regulatorem PWM. Jak widać mamy tu dwa przebiegi, szybko zmienny (nieistotny z punktu widzenia stabilizacji) i długookresowy.

    Pompa ma wyjście tachometru i jako, że jest przeznaczona do zastosowań komputerowych domniemywam, że wyjście to jest w "standardzie wentylatorowym" czyli dwa impulsy na obrót rotora co przy prędkości maksymalnej 4400 rpm daje częstotliwość maksymalną tachometru:
    Fmax = 2*RPM_max/60 = 4400/30 = 146 Hz

    Idea jest taka. Zastosować LM2917-8 i przekonwertować sygnał rpm z pompy na napięcie. Zasilić tym napięciem wzmacniacz błędu któremu jako drugie wejście ustalić albo jakieś napięcie referencyjne stałe albo regulowane dzięki czemu będzie można zmieniać obroty pompy (np za pomocą sygnału PWM z wyjścia na płycie głównej komp.)
    Wyjściem wzmacniacza błędu regulować stabilizator napięcia na LM2596. Wzrost obrotów pompy spowoduje chwilowy wzrost napięcia na wejściu sterowania LM2596 co spowoduje spadek napięcia wyjściowego czyli zasilania pompy co da mniejszy rpm.

    Problem startowy z jakim przyszło mi się zmierzyć to dobranie elementów określających warunki pracy LM2917-8.

    LM2917 - Stabilizacja obrotów pompy

    1. Nie wiem jakie jest maksymalne napięcie wyjściowe tego konwertera czy jest ono równe napięciu zasilania czy też np napięciu wewnętrznej diody Zenera, które zgodnie ze spec. wynosi 7.56V. Bez tego nie ustawię sobie optymalnie charakterystyki bowiem:
    C1 * R1 = Vout_max / Vcc*Fmax
    Fmax to 146Hz ale ile wynosi Vout_max czyli napięcie któremu będzie odpowiadał maksymalny rpm?
    A może to się robi od strony prądu I2 i I3, których typowa wartość to 180uA?

    2. Jak rozłożyć iloczyn C1*R1 między te dwa elementy. Wiem że C1>500pF i to tyle co wiem.

    3. W jaki sposób pozbyć się składowej szybkozmiennej z wejściowego sygnału tachometru? Czy do tego służy C2? Jak ustalić jego wartość?

    4. Jeżeli dobrze czytam specyfikację to wersja 8 pinowa LM2917-8 jako, że ma wejściowy komparator z jednej strony uziemiony wymaga aby sygnał częstotliwości przechodził przez 0. Sygnały z wentylatorów i konsekwentnie z mojej pompy (to musi być ten sam standard) są po pierwsze open collector, a po drugie nie przechodzą przez 0. Jak najprościej rozwiązać to niedopasowanie?

    0 1
  • Arrow Multisolution Day
  • #2 10 Wrz 2014 10:30
    Steryd3
    Poziom 31  

    Wszystkie twoje problemy oczywiście można rozwiązać drogą zaproponowaną przez Ciebie. Nie mniej jednak, jeżeli chodzi o uzyskaniu wspomnianego regulatora obrotów a nie o wykonania układu w oparciu właśnie o wspomniany układ scalony, lepiej jest całość takiego sterowaniu oprzeć o nieduży mikrokontroler. Układy scalone ograniczy się w ten sposób do wspomnianego mikrokontrolera, a pozostałą liczbę potrzebnych do realizacji projektu części obetnie się o około połowę.
    Na mikrokontrolerze łatwo zmierzysz częstotliwość (możesz ją później nawet wyświetlać już przeliczoną na obroty), ustalisz zadane obroty , zaimplementujesz algorytm regulacji np. PID i wytworzysz sygnał PWM do sterowania tranzystora wyjściowego.
    Moim zdaniem nie ma się co pchać w układ analogowy choć oczywiście takie rozwiązanie jest możliwe i jak najbardziej poprawnie może to tak jak zaproponowałeś działać.
    W rolę mikrokontrolera może wcielić się właściwie większość obecnych na rynku mikrokontrolerów- z tym, że zadanie jest dość proste i nie ma co strzelać do muchy z armaty. Ja ze swojej strony proponował bym AVR np. ATmega8 - jest tani (ok 5zł), programator można dostać za grosze i materiałów do nauki programowania na sieci jest aż nadto (gdyby były potrzebne).

    0