logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Sterowanie wentylatorem ebmpapst RG130 24V DC z Kincony A6 i konwerterem PWM

Pamir_kr 07 Kwi 2025 22:06 390 14
REKLAMA
  • #1 21511024
    Pamir_kr
    Poziom 9  
    Posty: 33
    Witam,
    Chciałbym zrealizować sterowanie wentylatorem ebmpapst RG130 24V DC z wykorzystaniem płytki Kincony A6 (ESP32). Zależy mi na sterowaniu prędkością obrotową oraz możliwością odczytu chwilowej wartości z wyjścia tacho.

    1) Wentylator zgodnie z danymi producenta może być sterowany sygnałem PWM 1-6 kHz. Płytka Kincony A6 posiada wyjście DAC 0-10 V. Sygnał z tego wyjścia chciałbym podać na chiński konwerter 0-10 V na PWM (możliwość wyboru PWM-NPN lub PWM-PNP, napięcie 24 V lub 5 V). Pytanie mam takie, czy mogę bezpośrednio podpiąć wyjście z konwertera do wejścia PWM wentylatora? Jakie napięcie wybrać? Konwerter i wentylator planuję zasilać z jednego zasilacza 24 V. Rekomendowany schemat elektroniki sterującej przez producenta wentylatora to:

    Schemat interfejsu standardowego sterowania 24 V DC z wyjściami tachometrycznymi i wejściami PWM.

    Konwerter PWM:

    Konwerter sygnału 0-10V na PWM z elementami elektronicznymi.

    2) Impulsy z tacho chciałbym zliczać, podpinając wyjście tacho do jednego z wejść cyfrowych płytki Kincony A6. Wejścia te posiadają optoizolację w oparciu o EL357 oraz rezystor podciągający 2 kΩ do 12 V. I teraz pytanie podobne do pierwszego. Czy mogę bezpośrednio podpiąć wyjście z wentylatora do wejścia Kincony A6? Czy niepotrzebny jest dodatkowy rezystor szeregowy na wejściu np. 4 kΩ, aby ograniczyć prąd płynący do wyjścia tacho będącego w stanie niskim do max 2 mA, tak jak zaleca producent wentylatora?
    Schemat wejść Kincony, więcej w załączniku:

    Schemat wejść cyfrowych z elementami optoizolacyjnymi i rezystorami.

    3) Płytkę Kincony planuję zasilać z zasilacza 12 V, natomiast konwerter oraz wentylator z drugiego zasilacza 24 V. Rozumiem, że masy powinny być wspólne(?). Czy jeszcze na coś powinienem zwrócić uwagę i czy taki układ ma szansę w ogóle zadziałać?
    Załączniki:
    • KC868-A6-schematic.pdf (533.21 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • REKLAMA
  • #2 21511118
    jarekgol
    Poziom 40  
    Posty: 5140
    Pomógł: 641
    Ocena: 1134
    1) Rozważ czy nie możesz wykorzystać któregoś z wyjść komunikacyjnych, dać tam transoptor i tym zadawać prędkość do wiatraka (jako PWM generowany procesorem). Jak masz procesor, to wychodzenie z niego analogiem, żeby zmienić to na PWM zewnętrznym układem to jakieś nieporozumienie. Ewentualnie wywal jeden przekaźnik i zastąp transoptorem.
    A jak chcesz konwerter to możesz, możesz też dodać ten 12k opornik pomiędzy konwerter a wiatrak, tak jak sugerują "w części użytkownika". Zasil z 24V oba.

    2) to nie są oporniki podciągające, a ograniczające prąd diody.
    https://www.kincony.com/kc868-a6-hardware-design-details.html
    Więc ogólnie możesz to podłączyć po prostu, ale sam musisz zadbać o podłączenie każdej 1 z 2 nóg wejścia do zasilania.

    3) jeśli zrobisz po mojemu, to masz wszędzie optoizolacje i zasilacze mogą być nie połączone, jeśli zrobisz po twojemu, musisz połączyć masy, żeby sygnał analogowy z płytki działał.
  • #3 21512813
    Pamir_kr
    Poziom 9  
    Posty: 33
    Rzeczywiście, nie ma sensu stosowanie dodatkowego generatora PWM. Na razie nie chcę fizycznie ingerować w płytkę Kincony, dlatego pomyślałem, aby wykorzystać gotowy moduł optoizolatora. Od ręki dostępne są dwa rodzaje: jeden oparty o układ TPL281, a drugi o PC817. Czy w moim przypadku ma znaczenie, który wybiorę? Oba w teorii pozwalają na zmianę poziomów napięć 3,3 na 24 V...

    Moduł optoizolatora na czerwonej płytce z układem TLP281.

    Zielony moduł optoizolatora oznaczony jako 817 Module z elementami elektronicznymi i złączami.
  • #4 21512844
    jarekgol
    Poziom 40  
    Posty: 5140
    Pomógł: 641
    Ocena: 1134
    Ten czerwony wygląda jakby miał tranzystory na wyjściu, więc może być "mocniejszy".
    Tylko ustal sobie najpierw czy masz skąd wziąć sygnał z procesora - czy możesz swobodnie sterować jednym dostępnych z GPIO.
    Bo ja nie wiem czy ta twoja płytka ma w sobie jakiś OS i musisz pisać pod niego, czy piszesz od zera albo w Arduino.
  • REKLAMA
  • #5 21512951
    Pamir_kr
    Poziom 9  
    Posty: 33
    Dzięki za odpowiedź.

    Optoizolator czerwony ma na wyjściu tranzystory S8050, które mają dopuszczalny maksymalny prąd Ic 10x większy niż dla fototranzystora z układu PC817. Więc z jednej strony jest "mocniejszy", ale to chyba bez znaczenia, jak już są wlutowane konkretne rezystory podciągające 5,1 kΩ... za to czerwony odwraca logikę na wyjściu i ma mniejsze napięcie przebicia izolacji 2500 V vs 5000 V.

    Firmware planuję zrobić w EspHome, więc mogę dowolnie konfigurować porty. Programowo myślę, że to spokojnie ogarnę, bardziej obawiam się, aby czegoś nie uszkodzić w elektronice, bo tu nie mam doświadczenia.
  • REKLAMA
  • #6 21513242
    jarekgol
    Poziom 40  
    Posty: 5140
    Pomógł: 641
    Ocena: 1134
    Transoptorami się nie przejmuj, jaki weźmiesz taki będzie. Czasem trzeba się postarać jak chcesz nimi przenosić duże częstotliwości, ale pojedyncze kHz powinny dać radę po prostu.
    24V/5kΩ = 5mA powinno przenieść po prostu.
    Masz oscyloskop?
  • REKLAMA
  • #7 21513525
    Pamir_kr
    Poziom 9  
    Posty: 33
    Niestety nie.
  • #8 21513674
    jarekgol
    Poziom 40  
    Posty: 5140
    Pomógł: 641
    Ocena: 1134
    No to pozostaje mieć nadzieje ze zadziała za pierwszym razem. Tam w dokumentacji masz podane 1-6kHz, celuj w 1kHz.
  • #9 21515906
    Pamir_kr
    Poziom 9  
    Posty: 33
    Płytkę zaprogramowałem, czerwony moduł z transoptorem przetestowałem, na wyjściu optoizolatora dałem tylko dodatkowy opornik 12 kΩ, tak jak jest w dokumentacji wentylatora. Generalnie wszystko działa, testy robiłem dla częstotliwości PWM 1, 2, 3 i 4 kHz. Różnic nie zauważyłem ani w hałasie, ani w działaniu. Jedyne co mnie martwi, to optoizolator... cała czerwona płytka dość mocno się nagrzewa, wystarczy podpiąć zasilanie 24 V po stronie fototranzystorów i nic więcej... ze schematu wynika, że wszystkie tranzystory wyjściowe S8050 są wtedy w nasyceniu i nie wiem, czy te rezystory 5,1 kΩ nie są za małe. Ktoś coś podpowie?
  • #10 21516074
    jarekgol
    Poziom 40  
    Posty: 5140
    Pomógł: 641
    Ocena: 1134
    Daj schemat.
  • #12 21516478
    jarekgol
    Poziom 40  
    Posty: 5140
    Pomógł: 641
    Ocena: 1134
    5kΩ przy 24V to jakieś 5mA i 0,1W na kanał. 4 kanały - około 0,4W taka moc na jednym małym oporniku za zwyczaj parzy w palce, przy rozłożeniu na kilka elementów i płytkę nie powinno być bardzo gorące - ale posługujemy się dość nieprecyzyjną miarą temperatury ;)
    Ja nie potrafię policzyć do ilu °C nagrzeje się taka płytka przy takiej mocy.
    Spróbuj najpierw dotknąć jakiś element i potem podać zasilanie 24V (i tak z każdym w kanale, z przerwami) żeby wykryć który najbardziej. Teoretycznie będzie to właśnie 5kΩ.
    Zmierz napięcie tranzystora B-E i C-E żeby potwierdzić iż jest w nasyceniu i że Chińczyk nie pomylił jakiegoś opornika.

    Z drugiej strony jak nie przekracza 100°C to można przyjąć że będzie działać ;)
  • #13 21516992
    Pamir_kr
    Poziom 9  
    Posty: 33
    Napięcia na wszystkich tranzystorach są takie same: Ube = 0,8 V, Uce = 0 V (może być coś więcej 0,1-0,2 V, bo miernik wiekowy, dawno niekalibrowany). Czyli wynika, że oba złącza są chyba w nasyceniu. Natomiast oporników jest 8: 4 w obwodach kolektorów i 4 w obwodach baz. W sumie mamy prawie 1 W, a płytka licha i niewielka. Grzeją się głównie rezystory, temperatury nie mierzyłem, ale paluchem ciężko przytrzymać. Płytka nie jest gorąca, ale bardzo ciepła, ok. 50-60 °C. Zastanawiam się, czy nie można dać większych rezystorów, szczególnie w obwodach baz. Spróbuję jeszcze, jak dostanę tego drugiego optoizolatora. Bo ten działać pewnie będzie, ale po co ma się coś tak grzać:)
  • #14 21517113
    jarekgol
    Poziom 40  
    Posty: 5140
    Pomógł: 641
    Ocena: 1134
    Jak wyszedł Ci 1W ?
    Można dać większe, tam na 1. rysunku masz pull-up 12k a u Ciebie jest 5k, w bazach może być sporo więcej, przydałoby się sprawdzić wzmocnienie tranzystorów, ale w ciemno można założyć ponad 100
  • #15 21517250
    Pamir_kr
    Poziom 9  
    Posty: 33
    Licząc pobieżnie mamy 8 x 4,7mA x 24V = 0,9W.

Podsumowanie tematu

✨ Omówiono sterowanie wentylatorem ebmpapst RG130 24V DC za pomocą płytki Kincony A6 (ESP32) oraz konwertera sygnału 0-10 V na PWM. Wentylator wymaga sygnału PWM o częstotliwości 1-6 kHz, a Kincony A6 posiada wyjście DAC 0-10 V, które planowano przekształcić na PWM z użyciem chińskiego konwertera z możliwością wyboru napięcia zasilania (24 V lub 5 V). Zalecane jest zasilanie wentylatora i konwertera z jednego zasilacza 24 V oraz zastosowanie rezystora 12 kΩ między konwerterem a wentylatorem. Do odczytu impulsów tacho sugerowano podłączenie do wejścia GPIO z odpowiednim zabezpieczeniem i optoizolacją, aby uniknąć problemów z masami i zakłóceniami.

Dyskusja dotyczyła wyboru modułu optoizolatora: TPL281 z tranzystorami S8050 na wyjściu (odwracający logikę, napięcie przebicia 2500 V) oraz PC817 (fototranzystor, napięcie przebicia 5000 V). Moduł z S8050 jest "mocniejszy" prądowo, ale generuje większe nagrzewanie się elementów, szczególnie rezystorów 5,1 kΩ, które przy 24 V i prądzie około 5 mA powodują moc około 0,9-1 W, co skutkuje temperaturą 50-60 °C. Zalecano rozważenie zwiększenia wartości rezystorów, zwłaszcza w obwodach baz tranzystorów, aby zmniejszyć nagrzewanie. Testy PWM przeprowadzono dla częstotliwości 1-4 kHz bez zauważalnych różnic w działaniu wentylatora. Firmware planowano realizować w EspHome, co umożliwia elastyczną konfigurację portów GPIO i generowanie sygnału PWM bez konieczności ingerencji w hardware płytki Kincony A6.

Podsumowując, sterowanie wentylatorem ebmpapst RG130 24V DC z Kincony A6 jest możliwe przy użyciu konwertera 0-10 V na PWM z zasilaniem 24 V, optoizolacji sygnałów PWM i tacho, z uwzględnieniem odpowiednich wartości rezystorów dla ograniczenia nagrzewania elementów optoizolatora.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA