|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Bir araba motoru soğutma fanının oransal kontrolü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Otomobil. Elektronik aletler Önerilen cihaz, motor soğutma sistemi fanını kontrol eden röle prensibinden "normalin üstünde sıcaklık - açık, normalin altında - kapalı", yazarın görüşüne göre motor için daha uygun olan orantısal kontrole geçmemizi sağlar. Artık soğutucu sıcaklığı arttıkça fan rotor hızı doğrusal olarak artar. Günümüzde birçok otomobil motorunda soğutma fanı elektrikle çalıştırılmaktadır ancak çoğu durumda röle prensibi kullanılarak kontrol edilmektedir. Böyle bir kontrolün tek bir avantajı vardır; uygulama kolaylığı. Fan motorunu doğrudan veya ara röle üzerinden kontrol eden kontak çıkışlı sıcaklık sensörünün bulunması yeterlidir. Bu yöntemin ana dezavantajı, fan açıldıktan sonra radyatör çıkışındaki soğutucunun sıcaklığının keskin bir şekilde düşmesidir. Tam güçte çalışan bir fan, radyatör çıkışındaki soğutucunun sıcaklığını 15...25 oranında azaltır. оC ve daha fazlası. Motor soğutma ceketine giren önemli ölçüde soğumuş sıvı, sıcak yüzeylerde termal şoka neden olur ve bu da motorun çalışmasını olumsuz etkiler. Konforlu çalışması için, soğutucu sıcaklığının üretici tarafından önerilen optimum sıcaklığa yakın tutulması tavsiye edilir ve prensip olarak ani sıcaklık değişiklikleri (termal şoklar) hariç tutulmalıdır. Mekanik olarak tahrik edilen soğutma fanına sahip bazı araçlarda bu, fanın bir visko kaplin vasıtasıyla motor krank miline bağlanmasıyla elde edilir. Soğutucu sıcaklığına bağlı olarak fan miline iletilen torku değiştirir. Bu sıcaklığı stabilize eder. Önerilen cihaz, elektrikle çalıştırılan bir fan için viskoz kaplinin elektronik bir analogudur. Soğutucu sıcaklığına bağlı olarak dönüş hızını otomatik olarak ayarlar. Cihaz, aracın elektrik sisteminden 10...18 V voltajla çalışır ve soğutucu alanındaki artışa bağlı olarak maksimum 20 A veya 30 A'ya kadar akım tüketimi olan bir fanı kontrol edebilir. güç unsurları. Cihazın kendi akım tüketimi birkaç miliamper'i geçmiyor. Fanın minimum dönüş hızıyla açılması ve fan dönüş hızının maksimuma ulaştığı sıcaklık için sıcaklık değerleri 0,1'lik artışlarla ayarlanır. оBir mikrodenetleyiciyi programlarken C. Soğutma suyu sıcaklık sensörü arızalanırsa cihaz acil durum moduna geçerek motorun güvenli bir şekilde tamir atölyesine ulaşmasını sağlar. Cihaz şeması Şekil 1'de gösterilmektedir. 18. Dijital sensör DS20B1 (BKXNUMX) sıcaklığı ölçer. Bu sensörün kullanılması, üretilen cihazın kalibre edilmesi ihtiyacını ortadan kaldırır ve tekrarlanabilirliğini artırır.
Sıcaklık bilgisi, dahili bir RC osilatöründen gelen 2313 MHz darbelerle saatlenen ATtiny1A-PU (DD1) mikro denetleyicisi tarafından sensörden okunur. Sıcaklıkla orantılı olarak fan motorunun besleme voltajını ve dolayısıyla rotorunun hızını düzenler. Motor, dönme hızını belirleyen sabit bileşeni görev döngüsüne (darbelerin süresinin tekrarlama periyoduna oranı) bağlı olan bir darbe voltajıyla beslenir. Program, PWM zamanlayıcı modunda çalışan mikro denetleyicinin karşılaştırma kaydına yüklenen sekiz bitlik ikili sayılarla doldurma faktörünü ayarlar. Mikrodenetleyici tarafından üretilen darbeler, fan motorunun güç kaynağı devresini aracın yerleşik ağından kapatan ve açan alan etkili transistör VT1 üzerindeki güç anahtarının çalışmasını kontrol eder. Bu durumda motora uygulanan voltajın sabit bileşeni şuna eşittir: sen = sen0 (N/255), burada U0 - yerleşik ağdaki voltaj, V; N, mikro denetleyici kaydına yüklenen bir sayıdır. Adımlarla değiştirilebilir ΔU = U0 / 255. Yerleşik ağdaki voltaj 12 V olduğunda, ΔU≈0,05 V, bu da fan hızını neredeyse sorunsuz bir şekilde düzenlemenizi sağlar. Anahtar transistör VT1'in geçici modlarda güvenilir çalışmasını sağlamak için mikro denetleyici, onu TC4420EPA (DA1) sürücüsü aracılığıyla kontrol eder. Çok düşük bir açık kanal direncine (miliohm birimleri) sahip olan modern alan etkili transistörler, bir soğutucu kullanılmadan bile önemli miktarda akımı anahtarlama kapasitesine sahiptir. Bununla birlikte, alan etkili transistörün güçlü cihazlar için birkaç bin pikofarad'a ulaşan büyük giriş kapasitansı, anahtarlama sırasında şarj edilir ve boşaltılır. Bu daha uzun sürer, kontrol sinyali kaynağının çıkış direnci ne kadar yüksek olursa. Kötü olan şey, kapasitansın yeniden şarj edilmesi işlemi sırasında alan etkili transistörün aktif modda olması ve kanalının direncinin oldukça yüksek olmasıdır. Bu nedenle, anahtarlama süresi boyunca transistör kristalinde aşırı ısınmaya ve geri dönüşü olmayan hasara yol açabilecek önemli miktarda güç açığa çıkar. Bu olguyla mücadele etmenin tek yolu şarj sürecini hızlandırmaktır. Bunu yapmak için, alan etkili transistörler, düşük çıkış direncine sahip ve büyük (birkaç ampere kadar) darbeli şarj-deşarj akımı sağlayan özel amplifikatörler (sürücüler) aracılığıyla kontrol edilir. Bu, alan etkili transistörün giriş kapasitansının hızlı bir şekilde yeniden şarj edilmesini sağlar ve dolayısıyla aktif modda çalışma süresini en aza indirir ve üzerinde harcanan gücü azaltır. Direnç R4, mikro denetleyicinin başlatılması sırasında sürücü girişinde mantıksal düşük voltaj seviyesini korurken, tüm çıkışları yüksek empedans durumunda kalır. Bu, transistör VT1'in şu anda gereksiz açılmasını ortadan kaldırır. Diyot VD1, transistör VT1 kapatıldığında fan motorunun sargılarında meydana gelen kendinden kaynaklı EMF darbelerini ortadan kaldırır. Çalışma sırasında mikro denetleyici programı, sıcaklık sensörünün varlığını ve işlevselliğini sürekli olarak izler. Bağlantı yoksa acil durum moduna geçer. Bu modda, soğutucu sıcaklığına bakılmaksızın fan 33 saniye boyunca tam güçte açılacak ve ardından aynı süre boyunca kapatılacaktır. Elbette bu, motoru soğutmak için en uygun seçenek olmaktan uzaktır, ancak soğutma olmadığında motorun tamamen arızalanmasını önler. Acil durum moduna geçiş, HL1 LED'inin dahil edilmesiyle bildirilir. Sensörle bağlantının geçici olarak kesilmesi durumunda, bağlantı yeniden sağlandıktan sonra cihaz normal çalışmasına geri döner. Fanı kontrol etmek için kullanılan mikro denetleyici programı, sabit olarak aşağıdaki başlangıç verilerini içerir: - Tdk = 87 - soğutma suyu sıcaklığı, оFanın minimum hızda çalışmaya başlaması gereken C; Bilindiği gibi, soğutma fanlarının çalışmasını kontrol etmek için tasarlanan endüstriyel sensörlerin iki ana parametresi vardır: açma sıcaklığı ve kapatma sıcaklığı. T olarak seçilmelidirlermaksimum ve Tdk. N1 değeri, fan motorundaki voltajın DC bileşeni, başlangıç voltajı U'ya eşit olacak şekilde ayarlanmalıdır.TR. Sorun, başlatma voltajının genellikle fanların teknik verilerinde belirtilmemesidir, bu nedenle yazar bu parametrenin değerini literatürde veya belgelerde bulamadı. Deneysel olarak belirlenmesi gerekiyordu. Teknik basittir - motora voltaj uygulayarak, şaftın yavaşça dönmeye başladığı değeri bulun (bir veya iki saniye içinde dönüş), ancak sabit bir şekilde. Nominal besleme gerilimi 12 V olan çoğu DC motor için başlatma gerilimi 3...5 V aralığındadır. Programı çalıştırırken mikrodenetleyici T değerlerine göremaksimum, Tdk ve N1, D'yi hesaplarn - Yüklenen kod zamanlayıcı karşılaştırma kaydının değerinin sıcaklığa bağımlılığının gerekli eğimi: Dn = (255 - N1)/(Tmaksimum - Tdk). Daha sonra ana program döngüsü başlar. Öncelikle sıcaklık sensörü ile olan bağlantı kontrol edilir, bağlantı yoksa acil durum moduna geçer. Program bu kontrolü her saniye gerçekleştirir. Bir sonraki kontrol sensörün çalıştığını gösterirse normal çalışmaya geri dönülür. Sensör çalışırken mevcut soğutma suyu sıcaklığını T ölçer. T'nin altındaysadk, program fanı kapatır, aksi takdirde aşağıdaki formülü kullanarak kontrol kodunun gerekli değerini hesaplar N = (T - Tdk)·Dn+N1. Motoru besleyen voltajın doldurma faktörü ve dolayısıyla rotorunun dönüş hızı bununla orantılı olarak ayarlanacaktır. Sonuç olarak, soğutucu sıcaklığı sabit bir motor yükünde sabit tutulur. Değişken yük altında sıcaklık T aralığı dahilinde küçük sınırlar içinde dalgalanırdk...Tmaksimum. Cihazın BK1 sensörü ve HL1 LED'i hariç tüm parçaları, çizimi Şekil 58'de gösterilen 65x2 mm ölçülerinde bir baskılı devre kartı üzerine yerleştirilmiştir. Şekil 3'de ve elemanların düzeni Şekil XNUMX'dedir. XNUMX.
Mikro devreler, yüksek titreşim koşullarında kullanılması istenmeyen paneller olmadan doğrudan panele lehimlenir. Kartta, mikrodenetleyici programlanırken programlayıcıdan aynı isimdeki kabloların lehimlendiği, şemada gösterilmeyen SCK, RST, VCC, MISO, MOSI, GND kontak pedleri bulunur. Bu durumda programlama sırasında kart ve programlayıcı aynı kaynaktan +5 V (VCC) ile beslenmelidir. Kart, yüzeye montaj için 1206 boyutundaki dirençleri ve kapasitörleri kabul edecek şekilde tasarlanmıştır. Diode SR2040 (URL: files.rct.ru/pdf/diode/5261755198365.pdf) - iki terminalli TO220AC paketinde. IRF3808 transistörüyle birlikte, yaklaşık 60 cm soğutma yüzey alanına sahip ortak bir soğutucu üzerine termal olarak iletken macun kullanılarak monte edilir.2. Transistörün (5) veya diyotun ısı emiciye (1) ve tüm düzeneğin baskılı devre kartına (2) bağlanma prensibi Şekil 4'de gösterilmektedir. 4. Diyot, bir mika ara parçası ile ısı emiciden ve sabitleme vidasından (3) ve metal manşondan (XNUMX) bir yalıtım manşonuyla izole edilir (yalıtım elemanları şekilde gösterilmemiştir). Diyot ve transistör mahfazaları arasında, ısı emicinin karta üçüncü bir bağlantı noktası vardır. Burada ayrıca bir vida ve burç ile sabitlenir.
Fan motoru akımının geçtiği panonun tüm baskılı iletkenleri en az 0,7...1 mm kalınlığında lehim tabakası ile kaplanmalı ve besleme kablolarının kesiti bu akımın geçişini sağlamalıdır. . Sürücünün cihazın mevcut çalışma modu hakkında operasyonel bilgiye sahip olması için HL1 LED'inin aracın içine yerleştirilmesi tavsiye edilir. DS18B20 sensörü (BK1), önce tüm "doldurmaların" çıkarılması gereken standart kontaklı soğutucu sıcaklık sensöründen mahfazaya yerleştirilmelidir. Böyle bir gövde, genel ve bağlantı boyutları korunurken pirinçten de döndürülebilir. DS18B20 sensörünün mahfazaya yerleşimi Şekil 5'de gösterilmektedir. 4. Terminallerine lehimlenmiş konektöre (1) sahip sensör (3), üzerine bir termal iletken macun (5) tabakasının uygulandığı üst kısmı boşluğun tabanına temas edecek şekilde mahfazanın (XNUMX) boşluğuna yerleştirilir.
Bundan sonra boşluk ısıya dayanıklı dolgu macunu ile doldurulur. Konektör 1, kontaklar için korozyon önleyici bir kaplamaya sahip olmalı, su sıçramasına dayanıklı olmalı ve eşleşen parçayı, titreşimin etkisi altında ayrılmasını önleyecek şekilde güvenilir bir şekilde sabitlemelidir. Hazırlanan sensör standart olanın yerine takılır. Birleştirilen tahta, arabanın motor bölmesinde bulunan uygun boyutlardaki bir kasaya yerleştirilir. Muhafazanın havalandırma delikleri vardır. ATtiny2313A mikrokontrolcüsü, en az bir adet 8 bit ve bir adet 16 bit zamanlayıcıya ve en az 2 KB program belleğine sahip başka bir AVR ailesi ile değiştirilebilir. Doğal olarak mikro denetleyiciyi değiştirmek, programın yeniden derlenmesini ve muhtemelen baskılı devre kartının topolojisinin değiştirilmesini gerektirecektir. Ters çevirmeyen düşük taraf sürücüsü TC4420EPA yerine, benzer başka bir sürücüyü, örneğin MAX4420EPA'yı kullanabilirsiniz. SR2040 Schottky bariyer diyotu, izin verilen en az 25 V ters voltajı ve en azından fanın çalışma akımı kadar izin verilen ileri akımı olan benzer bir diyotla değiştirilebilir. Bununla birlikte, ters voltajı 40 V'tan fazla olan Schottky diyotları tavsiye edilmez, çünkü böyle bir diyotta daha büyük bir ileri voltaj düşüşü, ısı üretiminde bir artışa yol açacaktır. Yalıtımlı geçit ve n tipi kanala sahip IRF3808 alan etkili transistörün değiştirilmesi, 100 °C sıcaklıkta fan çalışma akımının 2,5...3 katı izin verilen sabit drenaj akımıyla ve açık kanalla seçilmelidir. 20 A'ya kadar - 10 mOhm'dan fazla değil ve 20...30 A - 7 mOhm'dan fazla olmayan fan çalışma akımında direnç. İzin verilen drenaj kaynağı voltajı en az 25 V olmalı ve geçit kaynağı voltajı en az 20 V olmalıdır. Servis yapılabilir parçalardan doğru bir şekilde monte edilmiş bir cihaz, yalnızca daha önce bahsedilen programın ekli versiyonundaki ilk verilerin gerekli olanlarla eşleşmemesi durumunda ayar gerektirecektir. Bu durumda bunların programın kaynak metninde düzeltilmesi, Bascom AVR geliştirme ortamında yeniden derlenmesi ve ortaya çıkan HEX dosyası olan makaleye eklenen Cooler-test.hex dosyası yerine mikrodenetleyici hafızasına yüklenmesi gerekir. Fan motorunun kalkış gerilimi bilinmiyorsa deneysel olarak belirlenebilir. Bunun için çalışan program yerine benim geliştirdiğim hata ayıklama programını mikrodenetleyicinin hafızasına yüklemeniz gerekiyor. Makaleye eklenen Cooler-test.hex dosyasında kodlar bulunmaktadır. Mikrodenetleyici konfigürasyonu, Şekil 6'e göre çalışma ve test programları için aynı şekilde programlanmıştır. AVRISP mkII programlayıcısının yapılandırma penceresini gösteren Şekil XNUMX.
Gücü açtıktan 3 saniye sonra Soğutucu testi programı, fanı besleyen darbe voltajının görev döngüsünü ayarlayan kodu 55 birimlik adımlarla kademeli olarak 95'ten 5'e çıkararak fanı kontrol etmeye başlar. Bu kabaca bu voltajın DC bileşeninin üç ila beş volt arasında değişmesine karşılık gelir. Her aşamanın süresi, fanın ve LED HL10'in açık olduğu 1 saniyedir ve fandaki voltajın kesildiği ve LED'in kapalı olduğu 5 saniye süren bir duraklamadır. Programın sonu, bir dizi beş kısa LED yanıp sönmesiyle bildirilir. LED'i gözlemleyerek fanın hangi aşamada dönmeye başladığını tespit etmek ve ana programa yazılması gereken N1 değerini belirlemek kolaydır. Cihazın acil durum modunda çalışması, konnektörün sıcaklık sensöründen ayrılmasıyla kontrol edilir. Bu durumda fan aralıklı modda açılmalı ve tam güçte çalışmalıdır (33 s - çalışma, 33 s - duraklama). HL1 LED'i yanmalıdır. İstenilen parlaklık R3 direnci seçilerek ayarlanır. Mikrodenetleyici programları ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/11/fan.zip adresinden indirilebilir. Yazar: A. Savchenko, poz. Zelenogradsky, Moskova bölgesi.
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ Plastiğin yakıta dönüştürülmesi ▪ Dizel dumanı kalbe ve kan damarlarına zarar verir
▪ sitenin bölümü Elektrik güvenliği, yangın güvenliği. Makale seçimi ▪ Makale Kişisel bilgisayar. Buluş ve üretim tarihi ▪ makale Renk körlüğü nedir? ayrıntılı cevap ▪ makale İş güvenliği ile ilgili iş akışının organizasyonu ▪ 20 metrede beş elementli YAGI makalesi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Halat oturumu (birkaç püf noktası). Odak sırrı
Makaleyle ilgili yorumlar: viktor Kısa devre durumunda kapanmaz - kablolar yanacaktır. hafif yükte çalışır. Leonid ne anlamı var anlamıyorum? Tristör aslında zemini açıp kapatabilir. Ancak diyot takıldığında topraklanır ve açık kalır. ve bunun işe yaraması için sisteme bir diyot bağlayacak ve kontrol elektroduna voltaj sağlayacak bir röle eklemek gerekir. Belki kimin daha okuryazar olduğunu anlamıyorum - lütfen açıklayın konuk Leonid! Diyot akımı tek yönde geçirir, yani. jeneratörden aküye.
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri