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Linear motor DC controlador de velocidade PWM utilizando uma simples mudança da fonte de alimentação

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Linear motor DC controlador de velocidade PWM utilizando uma simples mudança da fonte de alimentação

Mensagem  CaseModRJ em 02.05.10 17:36

O projeto seguinte é um controle do ventilador PWM, especialmente projetado para ser usado para modding PC. É muito fácil de ser construída e pode controlar eficientemente todos os fãs de DC rpm tão baixos como 450 rpm (o limite mais baixo tem a ver com o tipo de fã e fabricante). Ele usa apenas uma 555 e alguns outros componentes, e pode ser alimentado também diretamente da fonte de alimentação do PC, a partir da linha de 12 Volts. (Veja a pinagem molex para receber energia do seu PC)

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PWMs irá gerar um ruído característico

Bem, na verdade ele não envia pulsos PWM diretamente para os fãs, apesar de que era a idéia original. Quando você PWM fã diretamente, ele faz alguns ruídos acústicos. Isso tem a ver com o chute de torque. O PWM vai enviar interrompidos pulsos para o ventilador. Cada vez que um pulso bate, ele vai "chutar" o ventilador a girar. Este chute irá causar um "tick", e todos os carrapatos, juntamente fará com que o som característico quando o ventilador diretamente ligado a um gerador de PWM.

Eu tentei de várias formas para eliminar esse ruído. O mais eficaz foi o aumento da frequência PWM. A elevada freqüência gera ruídos de alta freqüência. Acima de acústica do espectro (20KHz) nenhum ruído podia ser ouvido em tudo!. No entanto, como você vai descobrir mais tarde neste artigo, eu não estava satisfeito com esta solução. Eu queria ter um feedback também rpm do cabo 3 (tach) do ventilador. Aqui está outro de alta freqüência PWM fã controlador de motor DC.

As freqüências mais baixas, por outro lado, poderia reduzir este barulho, mas não eliminá-lo. Eu encontrei um 2.4Hz a ser baixa o suficiente para não ser tão barulhento e alto o suficiente para controlar o ventilador de forma eficiente.

Nenhum ruído mais chutar!
Mas ainda não era uma solução. Foi mais um pit stop, pois estava ficando tarde e eu tive que ir dormir. No dia seguinte eu vim com uma outra solução. Eu viraria o circuito de controle PWM em uma fonte de modo de comutação de potência! Ao controlar a voltagem da ventoinha, alguém pode controlar o rpm. Usando um regulador de tensão PWM eu poderia de forma precisa e eficiente de controle da velocidade do ventilador. Os resultados foram surpreendentes! O ventilador gerado torque suficiente para girar em rpm muito baixo, tão baixo que eu não pretendo usar. Eu poderia parar-lo pela mão e os fãs foi capaz de iniciar novamente girando em baixa rotação. E quanto a "chutar o ruído? Nenhum ruído mais chutar! Absolutamente não. Nada. Muito como o respirar de uma criança. E em velocidades mais baixas, tão baixas quanto 600-700rpm ... quase imperceptível.

O Circuito
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O circuito é baseado na teoria do 555 ligado como multivibrador astável, com uma ligeira alteração. O capacitor vai ser carregada e descarregada a partir de maneiras diferentes a cada vez. Através do diodo esquerdo, deverá ser cobrado, e através do diodo direito deve ser descarregada. Portanto, a carga e descarga vezes será diferente quando a freqüência de oscilação deve ser sempre o mesmo. A freqüência será calculada a partir do valor total do potenciômetro (de um lado para outro), mas o ciclo de trabalho será de acordo com a posição do potenciômetro meio pick-up.

O 555 vai criar uma série de pulsos PWM e será conduzida diretamente para a porta do MOSFET. O MOSFET é escolhido para ser suficientemente grande para transportar cargas bastante, até 9,2 amperes. Você pode escolher um MOSFET de acordo com suas necessidades.

O MOSFET irá gerar energia suficiente para que o motor rotativo vai começar. O capacitor através do MOSFET é a solução para the'kicking som. O MOSFET vai enviar para o motor pulsos de acordo com os impulsos gerados a partir do 555. Se você remover o capacitor, você definitivamente vai ouvir o som irritante. O capacitor irá atenuar a tensão sobre o motor e, portanto, o poder dirigido a ele será suave, evitando o torque pontapés.

Você pode encontrar mais informações sobre fontes de alimentação de comutação nesta página

Há mais! controle de velocidade e comentários dos fãs rpm 3-fio!
A idéia básica deste circuito era ter um ventilador de 3 fios controlados com PWM e, simultaneamente, ter feedback rpm. Há, naturalmente, os fãs de 4 fios exatamente para essa aplicação, mas já tem uma meia dúzia de 120mm 3 fios fãs cooler master silencioso.

O problema é que quando você envia PWM para controlar um ventilador de 3 fios, a partir do terceiro fio que você não vai mais receber feedback rpm, mas os pulsos PWM si. E porque esta é uma PWM puro completamente de corte de energia uma vez em cada pulso. Se você quiser saber exactamente a razão para isso, vá ao artigo "Como funcionam os Fans do PC"

Uma idéia é usar PWM para controlá-lo por um longo tempo e depois de pouco tempo envia corrente constante, desde que necessário para um pulso completo. Neste momento feedback podem ser tomadas. No entanto, isso exigiria um microcontrolador. Este método é chamado de "Pulse Stretching", e eu tenho fazer um circuito para demonstrar este método. Ir para a página "PWM 3 fios Fan Controller com RPM feedback (Pulse método de alongamento)"

Com este circuito, há sempre uma tensão constante entre o ventilador e conseqüentemente retorno do terceiro fio pode ser tomada a qualquer momento. Mas, para simplificar, o feedback será discutido em outro circuito.

Assista o vídeo abaixo que demonstra este circuito em funcionamento, e os pulsos de feedback são mostradas na tela do osciloscópio.

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Lista de Componentes:

--------------------------------------------------------------------------------
Resistors
1 x 1 K 5% 1/4 Watt
1 x 100 K Potentiometer
Capacitores
1 x 10 nF
1 x 0.1 nF
1 x 470 μF 16V Electrolytic
Semicondutores
2 x 1N5815 Diode
1 x IRF520 MOSFET
ICs
1 x 555
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