Temperaturgeregelter Lüfter

Wie löse ich eine Lüfterfunktion nach Erreichen einer Solltemperatur aus? Ich möchte die Verwendung eines PID-Reglers vermeiden, und mein Heizelement befindet sich außerhalb des Stromkreises. Sobald der Lüfter den Thermistor wieder auf die Regelung abkühlt, sollte er sich ausschalten. Ich habe einen Lüfter, der mit 24 VDC (volle Geschwindigkeit) arbeitet. Vielen Dank

Danke - das ist besser, aber es wird mehr benötigt. Was versuchst du zu erreichen. Was wird geheizt. Wie groß im Volumen, nur Luft wird erhitzt oder ??? Mehr ...???

Antworten (2)

Diese Schaltung sieht so aus, als würde sie genau das tun, was Sie wollen. ABER vielleicht nicht, da wir noch nicht genau wissen, was Sie wollen. Dies zeigt einen 12-V-Lüfter, aber 24 V würden genauso gut funktionieren. Dies verwendet ein Relais, um den Lüfter ein- und auszuschalten, aber Sie könnten es im Transistorkollektor anschließen, wenn der Transistor geeignet wäre. Da Sie uns weder die Lüfterleistung noch die Stromstärke mitgeteilt haben, können wir uns beim Transistor nicht sicher sein. Diese Schaltung ist von hier , aber sie haben sie von woanders gestohlen, um die Leute dazu zu bringen, sich Erbenanzeigen anzusehen, also ignoriere sie.

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Hier ist eine ansonsten ähnliche direkte Lüfterantriebsschaltung.
Wenn Sie die 24 V für die Versorgung des Operationsverstärkers und den FET verwenden, benötigen Sie einen Zener am FET-Gate, um die Gate-Ansteuerung zu begrenzen. Ein beispielsweise 12-V-Zener, also wäre Vgate - Masse ~ = 12 V in Ordnung. Ändern Sie R2, um 10k zu sagen. P1, R1, P2 könnten bei erhöhter Spannung alle größer sein. Sie sind unkritisch, solange Sie verstehen, wie sie funktionieren, und sie nach Bedarf anpassen können. Schaltung und OK-Aufschreibung hier . Beachten Sie, dass der P2-Betrieb wichtig ist. Es bietet eine "Hysterese", die steuert, wie groß der Unterschied zwischen den Lüfterstopp- und Lüfterstarttemperaturen ist.

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CLEVERE PROPORTIONAL-ANTRIEBSSCHALTUNG

Aber DAS ist vielleicht das, was du WIRKLICH willst.
Sie sagten, Sie wollten die Verwendung eines PID-Reglers vermeiden.
Sie haben nicht gesagt warum - und Sie MÖGLICHERWEISE gemeint haben, dass Sie nicht den üblichen Preis für einen bezahlen wollten - dh ein billiger PIC-Controller oder ähnliches kann in Ordnung sein.

Diese einfache, aber clevere Schaltung ist ein P-Regler :-) ( P für Proportional ).
Sie können es leicht zu einer Art PI-Controller machen

Es ist in mehrfacher Hinsicht clever - lesen Sie den referenzierten Text, um herauszufinden, warum.

Der MOSFET wird direkt vom NTC-Thermistor gesteuert. Wenn der Thermistor abkühlt, steigt der Widerstand, der FET wird weniger angesteuert, der Lüfter verlangsamt sich und die Kühlrate verlangsamt sich. Verlangsamen Sie den Lüfter zu sehr und der Lüfter kann die Temperatur nicht niedrig halten, die Temperatur steigt, der Thermistor erwärmt sich, sein Widerstand fällt, der MOSFET wird stärker angetrieben, der Lüfter beschleunigt, die Umgebung kühlt ab, wir sind alle glücklich. Es wird wahrscheinlich "auf und ab jagen". Es wird Spaß machen.

Die Schaltung ist von hier , was eine gute Beschreibung gibt. Sie werden wahrscheinlich mit R1 spielen müssen – machen Sie es zu einem Pot von sagen wir 10.000. Setzen Sie ein 12-V-Zener-Gate wie oben auf den FET, oder er stirbt (bei Verwendung von 24 V).

Beachten Sie, dass sich der FET erwärmt, wenn er so in seinem linearen Modus verwendet wird. Die maximale FET-Leistung ist aufgrund des nichtlinearen Verhältnisses von Motorleistung / Spannung / Last etwas komplex, ABER PFET max liegt wahrscheinlich bei etwa PFAN max, wenn der Lüfter von selbst mit Strom versorgt wird. zB wenn dies ein 2A 24VDC Lüfter ist = 2 x 24 = 48 Watt (ziemlich Lüfter!), dann PFET =~~~ 48/4 = 12 Watt. YMMV. Verwenden Sie einen Kühlkörper. Pass auf dich auf. Setzen Sie den FET auf den Kühlkörper auf der Auslassseite des gekühlten Bereichs, wenn möglich. Beeinträchtigt Ihre Kühlung nicht und nutzt den Luftstrom.

Ich sagte, Sie können daraus eine Art PI-Controller machen.
Also: Montieren Sie den Thermistor auf einem Block aus thermisch massivem Material.
Um den Thermistor zu erwärmen, muss das System den Block erwärmen.
Nach dem Erhitzen dauert es eine Weile, bis es abgekühlt ist.
Je länger es bei stabiler Temperatur ist, desto mehr beruhigt es sich.
Dies kann ein Riemen aus Aluminium oder Al-Blech oder ... sein.
Sie können es in den Luftstrom stellen, um seinen Kühl-I-Wert zu ändern. Oder nicht. Sehr grob. Mehr Spaß. Eine Kappe von Gate zu Masse fügt ebenfalls "I" hinzu, muss jedoch groß sein, da der Gate-Widerstand klein ist.

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Sie können dies zu einem "Bang Bang" -Controller machen, der ein- und ausschaltet, wobei das Ein / Aus-Verhältnis durch den Thermistorwiderstand gesteuert wird. Dann wird der FET nicht heiß und braucht keinen Widerstand. Normalerweise würden Sie mit einem Operationsverstärker oder Komparator zurückkommen, aber dies kann nur mit diskreten Teilen erfolgen. Fragen ... .

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Danke Jungs - der Grund, warum ich das PID-Design vermieden habe, ist einfach, weil ich kein Hintergrundwissen darüber habe. Ihre Proportionalschaltung scheint jedoch ziemlich einfach zu sein, Russel
Ihre anderen Schaltungen sind auch hilfreich. Ich bin mir aber nicht sicher, welches für meine Zwecke am besten geeignet wäre. Nur fürs Protokoll, der Lüfter wird mit 100 mA, 24 VDC bei voller Drehzahl betrieben. Ich möchte, dass es den beheizten Thermistor auf seine ursprüngliche Temperatur abkühlt. Es ist nur ein Schulprojekt, also bin ich definitiv offen für Änderungen
Hey Russel, ich habe mir deine erste Komparatorschaltung angesehen, die du vor ein paar Tagen gepostet hast, und ich war nur wegen ein paar Dingen verwirrt. -Welche Art von Relais soll ich verwenden (es muss ein Durchgangsloch sein) -VR1~ist das ein Potentiometer? Wenn ja, dachte ich, dass die Lüftergeschwindigkeit eher von R1 als von VR1 bestimmt wird
Relais muss: 1. mit der verwendeten Versorgungsspannung arbeiten 2. mit verwendetem Transistor angesteuert werden können. 3. in der Lage sein, die Lüfterlast in Ordnung zu betreiben || Sie sollten sich SEHR anstrengen, um zu verstehen, wie die Schaltung funktioniert.| VR1 ist ein Topf. die die Spannung am Komparator Pin2 = in_+ setzen. R1 und der Thermistor bilden einen Teiler, der die Spannung am Komparator Pin3 = in_- einstellt. Der Lüfter ist eingeschaltet, wenn V von VR1 größer als V von R1 und Thermistor ist. Also jeder von VR1, Thermistor, R1 ist Teil des Startens oder Stoppens des Lüfters. ABER Lüftergeschwindigkeit ist FULL ON oder OFF. Ein Ein/Aus-Relais steuert nicht die Lüftergeschwindigkeit. Nur Kreis 3 steuert die Lüftergeschwindigkeit.
Danke @Russell McMahon, verstanden! Sie haben erwähnt, einen Kühlkörper für Schaltung 3 zu verwenden. Ich bin mir nicht sicher, wie ich das einbauen soll, ich habe mich noch nie mit einem befasst. Danke schön!
Der Kühlkörperstil variiert je nach MOSFET-Gehäuse. TO220 pkg FET issafest zum Spielen. Nahezu jeder Elektroniklieferant wird TO220-Kühlkörper beziehen, ABER ein Blatt / Stück / Stück Aluminium reicht normalerweise aus. Wenn die Lüfterleistung gering ist, ist der Kühlkörperbedarf gering. Da dies eine Schuldemo ist, wird meine Schaltung 3 = Proportionalschaltung die beste sein. Es ist viel raffinierter, als es scheint. Auch schwieriger zu machen als ein Ein / Aus-Kühler.
Ok hört sich gut an! Irgendwelche Empfehlungen zu einer externen Wärmequelle? Etwas, das genau gemessen werden konnte, danke! @ Russell McMahon

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu tun, je nachdem, wie genau Sie es haben möchten.

Sie könnten einen einfachen Komparator verwenden, der sich entsprechend einer eingestellten Temperatur ein- und ausschaltet, und ein wenig Hysterese hinzufügen, um zu verhindern, dass er zu schnell wechselt.

Ich weiß, dass Sie sagen, dass Sie keinen PID-Controller verwenden möchten, aber eine Option wäre die Verwendung eines einfachen 8-Bit-Mikrocontrollers mit einem PID-Algorithmus, der einen MOSFET steuert, um die Geschwindigkeit des Lüfters mithilfe von PWM zu steuern. Bei richtiger Abstimmung würde sich dies bei einer bestimmten Geschwindigkeit einpendeln und die Temperatur stabil und sehr nahe am Sollwert halten.
Die Implementierung von PID für so etwas ist ziemlich einfach.

Wie Russell angemerkt hat, würden einige weitere Informationen darüber, was genau Sie zu tun versuchen, helfen, die beste Antwort zu finden. Dinge wie das, was Sie versuchen, kühl zu halten/Umgebung, maximale Temperaturschwankung +/- zulässiger Sollwert, Preisspanne für Komponenten, zugewiesene Zeit usw.

Danke Oli, ich bin nicht allzu besorgt über die Preisgestaltung. Ich wollte nur herausfinden, wie ich dieses Konzept am besten angehen kann. Es ist ein Schulprojekt, das ich mache, also bin ich offen für Ratschläge! :-)
@maraldz - Der "beste" Weg ist derjenige, der Ihre Spezifikationen vollständig erfüllt, ohne unnötig kompliziert zu sein. Wie oben erwähnt, ist der Komparator (siehe oberes Schema von Russell) wahrscheinlich der einfachste Weg. Wenn Sie uns mitteilen, wie genau die Sollwerttemperatur beibehalten werden soll (dh macht es Ihnen etwas aus, wenn sie um +/- 5 Grad um den Sollwert schwingt, oder?), dann kann der beste Weg aus den wenigen Vorschlägen ausgewählt werden. Wenn Sie PI oder PID in einem Mikro ausprobieren möchten, kann ich Sie beraten und Ihnen einen Code senden. Oder wie Russell erwähnt, können Sie PI ganz einfach mit einer analogen Schaltung durchführen.
Meine Spezifikationen sind offen für Änderungen. Russels Proportionalregler macht am meisten Sinn, allerdings ist die Schaltung für meinen Lehrer vielleicht nicht komplex genug - andererseits sieht es auch gut aus, dass ich eine Schaltung vereinfachen kann, anstatt sie komplizierter zu machen. Ich mag auch die erste Vergleichsschaltung, die Sache ist, dass ich meine Teile bestellen/kaufen muss, also muss ich mich auf eine festlegen. Eine andere Frage, die ich habe; Was sollte ich für eine externe Wärmequelle verwenden? Danke für eure Zeit Jungs :)
@maraldz - Ich weiß nicht, was dein Lehrer erwartet, aber wenn du es ganz einfach, aber mit angemessener Leistung halten willst, dann denke ich, dass der 3. Schaltkreis in Russells Antwort der richtige ist, oder so ähnlich. Dies kann so gemacht werden, dass es eine bessere Leistung als die Ein/Aus-Komparatorversion erbringt, erfordert jedoch etwas mehr Transistorverlustleistung. Wenn Sie Ihre Wärmequelle auswählen können, warum verwenden Sie dann nicht etwas Kleines (z. B. eine kleine Glühbirne oder vielleicht sogar ein paar Widerstände) und dann können Sie auch Ihren Lüfter verkleinern, was die Leistungssteuerung vereinfacht.