Ersetzen von BD139 für TIP122 - Regelkreis für die Kühlergeschwindigkeit

Ich verwende einen Kühler (= Lüfter), um erwärmte Luft mit einem Arduino UNO PWM durch einen Schlauch in eine geschlossene Kammer zu leiten. Ein PID-System steuert den Strom über eine Reihe von Widerständen, um die Solltemperatur an der Kammer anzusteuern. Der Kühler (12V - 2,9 W) hat die Aufgabe, einen Luftstrom zu erzeugen.

Ich begann mit dieser Schaltung (nur für den Kühler) mit genau den gleichen Komponenten:

Arduino UNO Kühlerdrehzahlregelung

Gleichzeitig betreibe ich eine Benutzerschnittstelle mit einem 20x4-LCD und einem Drehgeber, einem PID-Steuerungssystem zur Steuerung der Temperatur in einer Box. Das Arduino und das PID-System werden von einem 12V 10A Schaltnetzteil versorgt.

Am Anfang hat das Ding gut funktioniert, wenn man im Interface auf 'Start' drückte, startete sowohl der Kühler als auch das PID-System (ich kenne die Spannung am Lüfter nicht). Nach ein paar Tests begann der Kühler etwas langsamer zu laufen oder den Start zu verzögern und beim Messen der Spannung ergaben sich ungefähr 10 V. Ich habe Kabel, die + und - des Kühlers mit der Platine verbinden, aber der Spannungsabfall beträgt weniger als 0,1 V Ich nahm an, dass der Transistor beschädigt war oder so und ersetzte ihn durch einen TIP122-Transistor, der mit mehr Leistung umgehen kann und eine hohe Verstärkung hat. Danach habe ich versucht, einen neuen Assay durchzuführen, aber der Kühler bewegte sich nicht einmal, die Spannung darüber betrug 7,5 V! Ich fuhr dann fort, den 1k-Ohm-Widerstand durch einen 220-Ohm-Widerstand zu ersetzen, in der Hoffnung, dass ich eine höhere Spannung in der Basis erhalten würde. Der Kühler begann sich wirklich langsam zu bewegen.

  • Spannung am Kühler: 9 V
  • Arduinos PWM (255): 4,6 V
  • Spannungsabfall am 220-Ohm-Widerstand: 3,4 V
  • Vbe: 1,2 V
  • Vbc: 1,9 V
  • Vek: 3,1 V
  • Stromversorgung: 12,8 V

Danach gehen mir die Ideen aus. Es ist ziemlich seltsam, dass die Schaltung früher funktionierte und mit der Zeit an Leistung verlor (ich bin kein Genie, aber es ist eine ziemlich einfache Schaltung).

Wenn Sie sich das Datenblatt des BD139 ansehen, macht es nicht viel Sinn, dass es durch Stromüberlastung beschädigt wurde.

TIP 122 Datenblatt

BD139 Datenblatt

EDIT: Nach den zuvor erwähnten Tests wurde der Kühler an die 12-V-Stromversorgung angeschlossen und funktionierte einwandfrei.

Kühler gebraucht

Ich verstehe deine Denkweise nicht. Es scheint, dass Sie einen PWM-Ausgang vom Arduino haben, der zu einem RC-Tiefpassfilter führt. Dieser Filterausgang treibt die Basis eines Transistors. Aber was ist hier der Plan? Ist der "Kühler" ein "Lüfter", wie das Bild zeigt? Oder ist es etwas komplexer und erfordert einen 12-V-Betrieb? Ist es Ihre Idee, den Strom über den analogen Ausgang Ihres Filters zu steuern? Oder wollten Sie die Ein-/Aus-Steuerung direkt über die PWM? Oder was? Erklären Sie Ihr Design-Denken (es ist zu früh, um sich Ihre Zahlen anzusehen.)
Der Kühler (=Lüfter) soll erwärmte Luft durch einen Schlauch in eine geschlossene Kammer leiten. Das PID-System steuert den Strom über eine Reihe von Widerständen, um die Solltemperatur an der Kammer anzusteuern. Der Zweck des Kühlers besteht darin, einen Luftstrom zu erzeugen. Am Anfang war die Idee, auch einen PID-Regler für die Geschwindigkeit des Kühlers zu verwenden, wurde aber aufgegeben. Was ich mit der Ein-/Aus-Steuerung meinte, war, sie einzuschalten, wenn der Benutzer die „Start-Taste“ drückt. (Ich werde diese Informationen dem Beitrag hinzufügen) Danke
Ich würde gerne ein mechanisches Diagramm dieses Systems sehen. Ich würde auch gerne wissen, über welche Art von Kammertemperaturen wir sprechen, wie viel über oder unter dem Sollwert Sie zulassen (sobald es sich erwärmt, nehme ich an.) Und andere relevante Details.
Was ist das für ein Kühler? Teilenummer oder Datenblatt? Es könnte ein BLDC-Lüfter sein, und "PWMing" oder Betrieb mit einer zu niedrigen Spannung hat ihn getötet.
Die Kammer ist eine 100-ml-Glasbox. Der Sollwert beträgt normalerweise 37 C. Das System wurde über 50 Mal getestet und hat gut funktioniert. Ich denke nicht, dass das Problem damit zu tun hat
Es ist ein SUNON MagLev Kühler. Modell: KDE1206PKVX. Ich habe es direkt am Netzteil getestet und es hat einwandfrei funktioniert
Wenn ich Ihren Schaltplan richtig verstanden habe, erhalten Sie einen PWM-Ausgang von Pin 11 und filtern ihn, um eine variierende Gleichspannung zu erhalten, und führen diese Spannung dann direkt dem Treibertransistor zu. Dies schadet dem Transistor, da der BE-Übergang keine Spannung von mehr als 1 V sehen möchte. Versuchen Sie, einen Widerstand (z. B. 1k) vom Kondensator zur Basis zu platzieren.
Hallo. Ich arbeite jetzt mit dem TIP 122, der 1,5 Vbe aushält. Das Problem ist, dass ich einen hohen Vec habe, aber ich weiß nicht, was die Ursache sein könnte
Wie viel Strom zieht der Lüfter bei 9 V und bei 12 V?

Antworten (1)

Klingt, als wäre etwas mit dem Lüfter nicht in Ordnung. Laut Datenblatt soll der Lüfter mit 4,5V darüber anlaufen.

Prüfen Sie, ob sich die Lüfterblätter frei drehen oder ob es zu einer Bindung kommt. Vielleicht gibt es etwas in der Betriebsumgebung, das den Lüfter beeinträchtigt.

Im linearen Betrieb beträgt die Verlustleistung des Transistors im ungünstigsten Fall etwa 0,75 W, sodass für einen TO-126-Kühlkörper ohne Kühlkörper etwa 100 ° C über der Umgebungstemperatur steigen, was ziemlich heiß ist. Sie haben auch einen marginalen Basisantrieb, um ihn zu sättigen – überprüfen Sie vielleicht, wie Sie berechnet haben, dass 1K angemessen war.

Der TIP122 ist ein Darlington-Paar, daher hat er einen höheren Spannungsabfall als ein BJT, wenn er vollständig eingeschaltet ist, vielleicht 750 mV mit 1 mA Basisantrieb und <250 mA Kollektorstrom.

Wie auch immer, mein Hauptpunkt ist, dass sich der Lüfter mit> 4,5 V drehen sollte. Sekundäre Punkte sind, dass der BJT eine marginale oder unzureichende Basisansteuerung hat, beide Transistoren einen kleinen Kühlkörper haben sollten und beide Transistoren sich im Bereich der Erwartungen zu verhalten scheinen.

Wenn Sie den Lüfter nur ein- und ausschalten (oder mit PWM ein- und ausschalten) möchten, ersetzen Sie den R, C und den Transistor durch einen kleinen n-Kanal-MOSFET mit Logikpegel wie AO3400, der weniger als 10 mV abfällt wenn An.

Hallo! danke für die Antwort. Ich fand das sehr hilfreich. Nachdem ich den durch den TIP122 verursachten Hochspannungsabfall gemessen hatte, ging ich zurück und ersetzte ihn durch den BD139, ABER ließ den 220-Ohm-Widerstand. Dies führte zu 11,2 V über dem Lüfter, also funktioniert es einwandfrei. Wie auch immer, ich frage mich immer noch, wird der Transistor beschädigt? Ich ignoriere, wie die Berechnungen für die Stromaufnahme vom Arduino-Pin und den Strom durch den Transistor durchgeführt werden
Wahrscheinlich nicht beschädigt, aber ein kleiner Kühlkörper wäre eine gute Idee.
Großartig! Vielen vielen Dank. Ich werde wahrscheinlich den 220-Ohm-Widerstand durch einen 470-Ohm-Widerstand ersetzen, um zu verhindern, dass zu viel Strom aus dem Arduino gezogen wird. Ich werde auch einen kleinen Kühlkörper hinzufügen
Ersetzen von BD139 für TIP122 - Regelkreis für die Kühlergeschwindigkeit
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