Der Artikel beschreibt eine PWM-Drehzahlreglerschaltung für ein Gebläse-Luftgebläsesystem zur Verwendung in Biomasse-Kochherden. Die Schaltung enthält auch eine unterbrechungsfreie automatische Batteriesicherungsversorgung mit einer integrierten automatischen Batterieladeschaltung für die jeweilige Anwendung. Die Idee wurde von Herrn Tushar und Sivaranjani angefordert.
Technische Spezifikationen
Vielen Dank für Ihr Interesse und Ihre begeisterte Resonanz. Um Ihnen eine Vorstellung zu geben, arbeiten wir an Biomassekochherden, die die LPG-Flaschen und das konventionelle Brennholzkochen ersetzen. Grundsätzlich funktioniert die Anwendung, indem mehr Luft in das Verbrennungssystem des Kochherds gedrückt wird, um eine sauberere Verbrennung zu gewährleisten und die Luftverschmutzung in Innenräumen zu verringern.
Um mehr Luft in das System zu lassen, haben diese Kochherde
1) ein PMDC-Motor (Bürste) - 12 VDC mit einer Drehzahl von 7000, 40 W, 0,53 A.
2) Ein Laufrad, das auf der Welle des Motors montiert ist, um Luft durch das System einzuleiten
3) Es gibt eine versiegelte Blei-Säure-Batterie mit 7,2 AH, um die Notstromversorgung für den Betrieb des Systems bereitzustellen.
Wie bereits erwähnt, würden wir eine Schaltung benötigen, die hätte
1) PWM-Drehzahlregler für einen 12-V-Gleichstrommotor, der wiederum die in das System eintretende Luftmenge regulieren würde
2) Ein 12-V-Blei-Säure-Ladegerät
3) transformatorlose Stromversorgung
Wir möchten Erfahrungen austauschen, mit denen wir bis heute auf den Rennstrecken konfrontiert waren, und wir hatten keine Ahnung, wie wir sie lösen können.
1) Sie werden von den Köchen in der Küche maximal missbraucht. Daher muss ein einfaches, aber robustes System vorhanden sein
2) Netzteilseite
a) Da unsere Hauptzielregion in Tamil Nadu liegt und wir eine schreckliche Stromkrise haben, sollte die Umschaltung zwischen Abwärtsstromversorgung und Batterieleistung automatisch erfolgen und die Betriebsspannung nicht schwanken
b) Wenn die Batterie länger als einen Monat nicht benutzt wurde, funktioniert der gesamte Stromkreis nicht mehr
3) PWM-Seite
a) Feinregulierung der Motordrehzahl, um ein ähnliches Gebrauchsgefühl wie bei einem LPG-Ofen zu erzeugen. Was wir beobachtet haben, ist, dass nach 16 Stunden Dauerbetrieb keine Drehzahlschwankung im Motor auftritt. Ich konnte den Grund noch nicht genau bestimmen.
4) Allgemeine Geschäftsbedingungen
a) Da dieser Kreislauf in der Nähe eines Ofens betrieben wird und trotz der Tatsache, dass er gut belüftet und von der Wärme isoliert ist, wird der Kreislauf selbst erheblich erwärmt und viele behaupten, dass der Kreislauf aus diesem Grund ausfällt.
Wir möchten mit Ihrem Fachwissen eine Lösung finden, um diese Probleme anzugehen und uns bei unserem Projekt für nachhaltige Lebensgrundlagen zu helfen.
Lassen Sie uns wissen, wenn Sie Fragen haben und wie wir dies weiter aufgreifen können.
Grüße,
Sivaranjani
Das Design
Gemäß der Anforderung erfordert die Biomasse-Kochherdanwendung einen 12-V-Lüfter, um Luft in die Brennkammer zu drücken, um die gewünschten verbesserten Ergebnisse zu erzielen. Diese Luftansaugung muss variabel sein, was bedeutet, dass die Lüftergeschwindigkeit über einen PWM-Steuerknopf steuerbar sein sollte , die vom Benutzer zum Einstellen / Auswählen der gewünschten Luftansaugung und Verbrennungsrate verwendet werden können.
Eine neuartige 12-V-PWM-Lüfterdrehzahl-Steuerschaltung wird unten unter Verwendung einiger IC 555 gezeigt.
Verwenden von zwei IC 555 für die PWM-Lüftersteuerung
IC1 wird zum Erzeugen einer Rechteckfrequenz von 80 Hz verwendet, die an Pin2 von IC2 angelegt wird, der als PWM-Generator angeordnet ist. IC2 erzeugt an seinem Pin3 eine variable PWM, indem zuerst der Rechteckwelleneingang von Pin2 in Dreieckswellen über C3 umgewandelt und dann mit dem an Pin5 angelegten Spannungspegel verglichen wird.
Die Pin5-Spannung, die manuell über den Poti einstellbar oder einstellbar ist, bestimmt das Tastverhältnis der PWMs, das wiederum die Geschwindigkeit des angeschlossenen Lüfters entsprechend bestimmt.
Die variable Spannung oder der einstellbare PWM-Poti wird durch P1 zusammen mit T2 gebildet, das im gemeinsamen Kollektormodus aufgerüstet ist.
Der oben erläuterte Lüfterdrehzahlregler muss über ein unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem von einer gut aufgeladenen Standby-Batteriesicherungsstufe gespeist werden.
Die Batterie wiederum benötigt einen automatischen Batterieladekreis, damit sie für eine sofortige unterbrechungsfreie Stromversorgung des Lüfters bereit bleibt, um eine reibungslose und kontinuierliche Versorgung des Motors und eine Luftzufuhr zum Biomassekochherd zu gewährleisten.
Verwenden der automatischen Batterieladeschaltung auf Opmap-Basis
Alle diese Bedingungen sind im folgenden Schaltplan erfüllt, bei dem es sich um eine opamp-basierte automatische Batterieladeschaltung handelt.
Die unten gezeigte Ladeschaltung verwendet einige Operationsverstärker für die erforderliche Erkennung und Abschaltung während der Schwellenwerte für vollen Batteriestand und niedrigen Batteriestand.
Die 10k-Voreinstellung, die an Pin3 des linken 741-IC angeschlossen ist, ist so eingestellt, dass der Ausgang des ICs bei Erreichen des vollen Ladepegels nur hoch geht, wodurch der entsprechende TIP127 deaktiviert und die Ladespannung zur Batterie abgeschaltet wird.
Die leuchtende LED zeigt die Ladesituation des Akkus an und umgekehrt.
Die rechte IC 741-Stufe ist zur Überwachung des Niederspannungszustands der Batterie positioniert. Wenn es den unteren Schwellenwert erreicht, wird Pin2 des IC niedriger als der Referenz-Pin3, was wiederum bewirkt, dass der Ausgang des IC hoch geht und den angeschlossenen TIP127 deaktiviert.
Die Last wird nun daran gehindert, Strom aus der Batterie zu beziehen. Dieser Schwellenwert wird durch Einstellen der 10k-Voreinstellung an Pin2 des IC eingestellt
Auch hier zeigt die Basis-LED die relevanten Situationen an, das Leuchten zeigt an, dass die Batterie schwach ist, während das Ausschalten die Batterie über dem unteren Schwellenwert anzeigt.
Warum die zwei Dioden verwendet werden
Die beiden Dioden sind für einen bestimmten Zweck angeschlossen, während das Netz vorhanden ist. Wenn die 14-V-Versorgung des SMPS geringfügig höher als die Batteriespannung ist, bleibt die horizontale Diode in Sperrrichtung vorgespannt und nur die SMPS-Spannung kann die Last oder das Gebläse über die Vertikale erreichen 1N5402 Diode.
Wenn die Netzspannung ausfällt, wird die am Kollektor des rechten TIP127 angeschlossene horizontale Diode schnell vorwärts vorgespannt und ersetzt die tote SMPS-Versorgung durch die Batterieversorgung, wodurch ein unterbrechungsfreier Fluss der Versorgung zum Lüfter sichergestellt wird.
Das transformatorlose 14-V-SMPS kann fertig vom Markt gekauft oder persönlich gebaut werden. Einige geeignete Schaltungen können unter den folgenden Links gesehen werden:
12V 1 Amp MOSFET SMPS
12 V SMPS mit VIPer22A IC
12 V SMPS mit TNY-Schalter-IC
Alle oben genannten Modelle müssen an ihren Ausgangsstufen optimiert werden, um die erforderlichen 14 V zu erhalten.
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