PWM Air Blower Controller Circuit voor Biomassa Cook-kachels

Het artikel beschrijft een PWM-snelheidsregelaarcircuit voor een ventilatorluchtblazersysteem voor gebruik in biomassa-fornuizen. Het circuit bevat ook een ononderbroken automatische batterijback-upvoeding met een geïntegreerd automatisch batterijopladercircuit voor de specifieke toepassing. Het idee werd aangevraagd door de heer Tushar en Sivaranjani.

Technische specificaties

Bedankt voor je interesse en enthousiaste reactie. Om u een idee te geven, werken we aan biomassa-fornuizen die een vervanging zijn voor de LPG-cilinders en conventioneel koken op brandhout. In principe werkt de toepassing door meer lucht in het verbrandingssysteem van de kookplaat te duwen, wat zorgt voor een schonere verbranding en minder luchtvervuiling binnenshuis.

Om meer lucht in het systeem te krijgen, hebben deze fornuizen
1) een PMDC-motor (borstel) - 12VDC met een toerental van 7000, 40 W, 0,53 A.
2) Een waaier gemonteerd op de as van de motor om lucht door het systeem te sturen
3) Er is een 7,2 AH verzegelde loodzuurbatterij als back-upstroom voor het systeem.

Zoals eerder vermeld, zouden we een circuit nodig hebben dat zou hebben

1) PWM Snelheidsregelaar voor een 12VDC-motor die op zijn beurt de hoeveelheid lucht regelt die het systeem binnenkomt
2) Een 12 V loodzwavelzuuracculader
3) transformatorloze voeding

We willen graag ervaringen delen die we tot nu toe hebben meegemaakt op de circuits en we hebben er echt geen idee van hoe we ze moesten oplossen.

1) Ze worden maximaal misbruikt door de koks in de keuken. Daarom moet er een eenvoudig maar robuust systeem zijn
2) Voedingszijde

a) Aangezien onze belangrijkste doelregio zich in Tamil Nadu bevindt en we een vreselijke stroomcrisis hebben, moet het overschakelen tussen een stapsgewijze stroomtoevoer en de batterijvoeding automatisch gebeuren en mag de bedrijfsspanning niet fluctueren
b) Als de batterij langer dan een maand niet is gebruikt, stopt het hele circuit met werken

3) PWM-zijde

a) Fijne regeling van het motortoerental, om een ​​gebruiksgevoel te geven dat vergelijkbaar is met dat van een LPG-kachel. Wat we opmerkten is dat er na 16 uur continu gebruik geen snelheidsvariatie in de motor is. Ik heb de reden nog niet kunnen achterhalen.

4) Algemene voorwaarden

a) aangezien dit circuit in de buurt van een oven zal werken en ondanks het feit dat het goed geventileerd en geïsoleerd is van de hitte, wordt het circuit zelf aanzienlijk verwarmd en velen beweren dat het circuit om deze reden uitvalt.

We willen graag met uw expertise een oplossing bedenken om deze problemen aan te pakken en ons te helpen bij onze onderneming voor duurzaam levensonderhoud.

Laat het ons weten als u vragen heeft en hoe we dit verder kunnen behandelen.

Vriendelijke groeten,
Sivaranjani

Het ontwerp

Volgens het verzoek vereist de biomassakooktoepassing een 12 V-ventilator om lucht in de verbrandingskamer te persen voor de gewenste verbeterde resultaten, deze inductie van lucht moet variabel zijn, wat betekent dat de ventilatorsnelheid een regelbare functie moet hebben via een PWM-bedieningsknop , die door de gebruiker kan worden gebruikt voor het instellen / selecteren van de gewenste luchtinductie en verbrandingssnelheid.

Een nieuw 12 V PWM ventilatorsnelheidsregelcircuit wordt hieronder getoond, met behulp van een paar IC 555.

Twee IC 555 gebruiken voor de PWM-ventilatorregeling

IC1 wordt gebruikt voor het genereren van een 80 Hz blokgolffrequentie die wordt toegepast op pin2 van IC2 die is opgesteld als een PWM-generator. IC2 genereert een variabele PWM op pin3 door eerst de vierkante golfinvoer van pin2 om te zetten in driehoeksgolven over C3 en deze vervolgens te vergelijken met het spanningsniveau dat op pin5 wordt toegepast.

De pin5-spanning die handmatig kan worden geselecteerd of kan worden aangepast via pot, bepaalt de duty-cycle van de PWM's die op zijn beurt de aangesloten ventilatorsnelheid dienovereenkomstig bepaalt.

De variabele spanning of de verstelbare PWM-pot wordt gevormd door P1, samen met T2 opgetuigd in de gemeenschappelijke collectormodus.

De hierboven toegelichte ventilatorsnelheidsregelaar moet worden gevoed via een ononderbreekbaar voedingssysteem vanuit een stand-by, goed opgeladen back-uptrap van de batterij.

De batterij heeft op zijn beurt een automatisch batterijopladingscircuit nodig, zodat hij klaar blijft om onmiddellijk een ononderbroken stroom aan de ventilator te leveren, wat zorgt voor een soepele en continue toevoer naar de motor en toevoer van lucht naar de biomassa-kachel.

Opmap-gebaseerd automatisch batterijopladercircuit gebruiken

Aan al deze voorwaarden is voldaan in het volgende schakelschema, dat een opamp-gebaseerd automatisch batterijopladercircuit is.

Het oplaadcircuit zoals hieronder weergegeven, gebruikt een aantal opamps voor de vereiste detectie en uitschakeling tijdens de drempels voor een volle batterij en een laag batterijniveau.

De 10k preset die is aangesloten op pin3 van het linker 741 IC is zo ingesteld dat wanneer de batterij het volledige laadniveau bereikt, de output van het IC gewoon hoog wordt en de relevante TIP127 deactiveert, waardoor de laadspanning naar de batterij wordt onderbroken.

De oplichtende LED geeft aan dat de accu is opgeladen en vice versa.

De rechter IC 741-trap is gepositioneerd voor het bewaken van de laagspanningstoestand van de batterij. Wanneer het de onderste drempel bereikt, wordt pin2 van het IC lager dan de referentiepin3, wat er op zijn beurt voor zorgt dat de output van het IC hoog wordt en de aangesloten TIP127 deactiveert.

De belasting wordt nu verhinderd om enige stroom van de batterij te krijgen. Deze drempelwaarde wordt afgesneden door de 10k-preset op pin2 van het IC aan te passen

Ook hier geeft de basis-LED de relevante situaties aan, gloeien geeft aan dat de batterij bijna leeg is, terwijl uitschakelen aangeeft dat de batterij boven de onderste drempel komt.

Waarom de twee diodes worden gebruikt

De twee diodes zijn verbonden met een specifiek doel, terwijl de netspanning aanwezig is, is de 14V-voeding van de SMPS iets hoger dan de batterijspanning, waardoor de horizontale diode in tegengestelde richting wordt voorgespannen en laat alleen de SMPS-spanning de belasting of de ventilatorblazer bereiken via de verticale lijn. 1N5402-diode.

In het geval dat de netspanning uitvalt, wordt de horizontale diode die is aangesloten op de collector van de rechter TIP127 snel naar voren voorgespannen en vervangt de lege SMPS-voeding door de batterijvoeding, waardoor een ononderbroken stroom van de voeding naar de ventilator wordt gegarandeerd.

De 14V transformatorloze SMPS kan kant-en-klaar van de markt worden gekocht of persoonlijk worden gebouwd. Enkele geschikte circuits zijn te zien in de volgende links:

12V 1 Amp MOSFET SMPS

12 V SMPS met VIPer22A IC

12 V SMPS met TNY kleine schakelaar IC

Alle bovenstaande modellen moeten in hun eindtrappen worden aangepast om de vereiste 14 V te verkrijgen.