Przeróbka klimatyzacji na pompę ciepła: regulacja mocy i oszukiwanie czujnika temperatury

Przerobiłem klimatyzację na pompę ciepła powietrze-woda. Działa, grzeje, reguluje moc względem temperatury. No i tu właśnie jest mały haczyk. Bo aktualnie oszukuję sterownik co do odczytu temperatury za pomocą ogniwa Peltiera. Chce żeby PC mocniej grzała to ochładzam czujnik temperatury, chcę żeby zmniejszyła moc to pozwalam mu sie ogrzać lub nawet dogrzewam.
System działa. Lecz jest mało ekonomiczny energetycznie i gabarytowo. Bo w trybie chłodzenia czujnika ogniwo Peltiera potrafi wciągnąć ok 35W żeby utrzymać zadaną temperaturę ok 20°C.
Układ pomiaru temperatury na oryginalnej płycie z PC wygląda tak:


Ten tranzystor załącza zasilanie do kilku takich dzielników napięcia jednocześnie.
I jak napisałem na rysunku idzie tam PWM 2,5Hz ok 10%
No i szukam pomysłu i inspiracji jak zorganizować oszukiwanie tego czujnika w inny mniej energochłonny sposób.
Mam kilka wstępnych pomysłów, PWM i optotranzystor, bo chciałbym jednak separację galwaniczną zachować. Tylko nie wiem czy ciągłe podawanie PWM będzie wstanie zasymulować element rezystancyjny. Średni spadek napięcia będzie taki jak trzeba ale uP może mieć wątpliwości.
Drugi pomysł to serwomechanizm i potencjometr zamiast NTC.
A trzeci to rozwinięcie pierwszego czyli np 8 kanałowy rezystor sterowany cyfrowo.

Ktoś ma inne pomysły?

bambus94 wrote:

ale uP może mieć wątpliwości.

sprawdź to, po prostu podaj tam stałe napięcie, bo jak się okażę że uP nie narzeka to ułatwi Ci życie.
Mi się bardzo podoba pomysł potencjometr-silnik, przypominają mi się stare wieże audio
Z PWMem pewnie chodzi o to żeby czujniki się nagrzewały wewnętrznie od przepływu prądu.

Co oznacza ta pionowa przerywania linia ? Czy tranzystor i rezystory na schemacie znajdują się na płytce oryginalnego sterownika ? Jakie jest napięcie VCC ?

bambus94 wrote:

Tylko nie wiem czy ciągłe podawanie PWM będzie wstanie zasymulować element rezystancyjny.

W większości przypadków nie będzie. Jeśli to ma być PWM trzeba go przetworzyć na napięcie stałe, filtrem.

Też bym zaczął od podanie napięcia - najprostsze rozwiązanie, poza tym dzielnik z termistorem wygodniej zasymulować bo daje napięcie w kształcie krzywej S - w środkowym zakresie prawie liniowo zależne od temperatury.

jarekgol wrote:

Mi się bardzo podoba pomysł potencjometr-silnik, przypominają mi się stare wieże audio

Mi ten pomysł podoba się z jeszcze jednego powodu. Fizycznie zostaje element rezystancyjny i mogę nawet ręcznie zmienić jego wartość. Ale to taki mały plus tego rozwiązania.

Quote:

Z PWMem pewnie chodzi o to żeby czujniki się nagrzewały wewnętrznie od przepływu prądu.

Też tak sądzę, ale też może chodzić o jakieś zakłócenia, czujniki są w pobliżu przewodów np zasilania wentylatora a to idzie z falownika.

TvWidget wrote:

Co oznacza ta pionowa przerywania linia?

Przerywana linia oznacza że są to wyprowadzenia układu co symbol zaczyna się na 64F

Quote:

Czy tranzystor i rezystory na schemacie znajdują się na płytce oryginalnego sterownika?

Tak. Wszystko jest na jednej płytce, jedynie termistor jest podpinany 2 pinowym złączem, zaznaczonym jako 2 kółeczka na schemacie.

Quote:

Jakie jest napięcie VCC

Kurde, tego nie sprawdziłem, ale skoro jest tranzystor PNP to nie moze być wyższe niż zasialnie uP. Zaraz wezmę oscyloskop i sprawdzę.
Z tym stałym zasilaniem też, jakaś bateryjka, potencjometr i układ gotowy.

bambus94 wrote:

No i szukam pomysłu i inspiracji jak zorganizować oszukiwanie tego czujnika w inny mniej energochłonny sposób.

Zamiast chłodzić termistor, można dodać opornik szeregowo z termistorem - tylko jak dasz za duży opór, to układ zawsze będzie "myślał", że jest za zimno.

Jeśli ma być symulowanie różnych temperatur, to trzeba mieć regulowany opór - może N-MOSFET w roli opornika?

Podawanie regulowanego napięcia może nie działać - układ może sprawdzać brak napięcia, kiedy tranzystor jest wyłączony, albo dla eliminacji składowej stałej odejmować napięcie przy wyłączonym tranzystorze od napięcia przy włączonym, i różnicę traktować jako odczyt.

Ten tranzystor jest włączany na 10% czasu? Pewnie po to, by ograniczyć grzanie termistorów przez ich zasilanie.

Jaki zakres regulacji oporu jest potrzebny? A lepiej: jaki zakres napięcia na termistorze? Jeśli nie musi schodzić poniżej około 2,4V, to można pokombinować z użyciem TL431 zamiast termistora - anoda do masy, do REF dzielnik między katodą, a regulowanym napięciem. A może lepiej wzmacniacz operacyjny z dodaną diodą na wyjściu (dioda od górnego zacisku NTC do wyjścia wzmacniacza), wejście '-' do górnego zacisku NTC, na '+' podać regulowane napięcie, i jeszcze wstawić opornik ze 22k między zaciski NTC - wtedy bez włączenia tranzystora będzie 0, bo dioda nie będzie przewodzić, a po włączeniu będzie nastawione napięcie - to powinno skutecznie oszukać układ.

_jta_ wrote:

Zamiast chłodzić termistor, można dodać opornik szeregowo z termistorem - tylko jak dasz za duży opór, to układ zawsze będzie "myślał", że jest za zimno.

I dlatego ten pomysł odpada, bo potrzebuje dynamicznie zmieniać temperaturę grzania. Ze względu na zamienna temperature na dworzu i np do grzania CWU układ musi myśleć że jest zimno żeby jak najszybciej nagrzać zbiornik.

Quote:

Podawanie regulowanego napięcia może nie działać - układ może sprawdzać brak napięcia, kiedy tranzystor jest wyłączony, albo dla eliminacji składowej stałej odejmować napięcie przy wyłączonym tranzystorze od napięcia przy włączonym, i różnicę traktować jako odczyt.

Zdążyłem już sprawdzić czy to zadziała. I działa. Jak podam ok 3,6V to jest jak by było ok 10°C a jak podam ok 2,4V to jest jak by było ok 35°C. I w tym zakresie będę musiał podawać sygnał.

Quote:

Ten tranzystor jest włączany na 10% czasu? Pewnie po to, by ograniczyć grzanie termistorów przez ich zasilanie.

Tak, ok 10% wypełnienia. A zasilanie tranzystora jest z 5VDC.

Quote:

Jaki zakres regulacji oporu jest potrzebny? A lepiej: jaki zakres napięcia na termistorze? Jeśli nie musi schodzić poniżej około 2,4V, to można pokombinować z użyciem TL431 zamiast termistora

Napięcia tą jak podane wyżej, a opór z tego wynikający to z zakresu od ok 6 do 20Ω[/quote]

To skoro udało się podać stałe i uP nie narzeka, to prostym rozwiązaniem jest dać transoptor od Vcc i opornik do masy, dobrać tak opornik żeby przy "środkowym" prądzie tranzystora w transoptorze na oporniku było napięcie rzędu 3V (bo rozumiem że wokół niego chcesz oscylować) i ten punkt podłączyć zamiast "góry" termistora.
Pewnie można kolejność elementów odwrócić, ale mniejsza z tym.

bambus94 wrote:

Napięcia tą jak podane wyżej, a opór z tego wynikający to z zakresu od ok 6 do 20Ω

Chyba 6 do 20kΩ? Na zakres 2,4V-3,6V to raczej 7,5kΩ-24kΩ.

bambus94 wrote:

Nie wiem czy ciągłe podawanie PWM będzie wstanie zasymulować element rezystancyjny.

Może - trzeba przeliczyć, tam jest kondensator 60nF, przy dużej częstotliwości PWM spowoduje uśrednienie napięcia - powiedzmy, 100kHz i opornik 6,8kΩ szeregowo z tranzystorem transoptora, przy wypełnieniu 50% wahania napięcia będą w zakresie poniżej 20mV. Do regulacji 2,4V-3,6V trzeba zmieniać wypełnienie od 92% do 33% (mniejsze wypełnienie symuluje większy opór i daje wyższe napięcie). Jeśli potrzebna jest niższa częstotliwość, albo mniejsze wahania napięcia, to trzeba podłączyć większą pojemność - np. 22µF, albo i 47µF do 1kHz.