PWM Air Blower Controller Circuit for Biomass Cookovner

Artikkelen beskriver en PWM-hastighetskontrollerkrets for et vifteluftsystem som skal brukes i biomassekoker. Kretsen inkluderer også en uavbrutt automatisk reservestrømforsyning med en integrert automatisk batteriladerkrets for den aktuelle applikasjonen. Ideen ble bedt om av Mr. Tushar og Sivaranjani.

Tekniske spesifikasjoner

Takk for interessen og entusiastiske svar. For å gi deg en ide, jobber vi med biomassekokerovner som er en erstatning for LPG-sylindere og konvensjonell vedkoking. I utgangspunktet fungerer applikasjonen ved å skyve mer luft inn i komfyrens forbrenningssystem for å sikre renere forbrenning og redusere innendørs luftforurensning.

For å legge til rette for mer luft inn i systemet har disse kokeavnene
1) en PMDC-motor (børste) - 12VDC med en RPM på 7000, 40 W, 0,53 A
2) Et løpehjul montert på akselen til motoren for å sende luft gjennom systemet
3) Det er et forseglet blybatteri på 7,2 AH for å gi sikkerhetskopiering for å kjøre systemet.

Som nevnt tidligere ville vi trenge en krets som ville ha

1) PWM-hastighetsregulator for en 12VDC motor som igjen vil regulere mengden luft som kommer inn i systemet
2) En 12 V blybatterilader
3) transformatorfri strømforsyning

Vi vil gjerne dele erfaringer vi har møtt til dags dato på kretsene og har vært veldig uklare om hvordan vi kan løse dem.

1) De blir maksimalt misbrukt av kokkene på kjøkkenet. Derfor må et enkelt, men robust system være på plass
2) Strømforsyningssiden

a) Siden hovedmålområdet vårt er i Tamil Nadu, og vi har en forferdelig strømkrise, bør byttet mellom nedstrømforsyning og batteristrøm være automatisk og ikke svinge driftsspenningen
b) Hvis batteriet ikke har vært i bruk i mer enn en måned, slutter hele kretsen å fungere

3) PWM-side

a) Fin regulering av motorhastigheten for å gi en følelse av bruk som den for en LPG-ovn. Det vi observerte er at etter 16 timers kontinuerlig drift er det ingen hastighetsvariasjon i motoren. Har ikke klart å finne årsaken ennå.

4) Generelle betingelser

a) siden denne kretsen vil fungere nær en ovn og til tross for at den er godt ventilert og isolert fra varmen, blir selve kretsen oppvarmet betraktelig og mange hevder at kretsen svikter på grunn av denne årsaken.

Vi ønsker å komme med en løsning med din ekspertise for å takle disse problemene og hjelpe oss i vår bærekraftige levebrød.

Gi oss beskjed hvis du har spørsmål og hvordan vi kan ta dette opp ytterligere.

Hilsen,
Sivaranjani

Designet

I henhold til forespørselen krever applikasjonen for biomassekokerovn en 12 V-vifte for å tvinge luft inn i forbrenningskammeret for de ønskede forbedrede resultatene. Denne induksjonen av luft må være variabel, noe som betyr at viftehastigheten skal ha en kontrollerbar funksjon via en PWM-kontrollbryter , som kan brukes av brukeren for innstilling / valg av ønsket luftinduksjon og forbrenningshastighet.

En ny 12 V PWM viftehastighetskontrollkrets er vist nedenfor, ved hjelp av et par IC 555.

Bruker Two IC 555 for PWM Viftekontroll

IC1 brukes til å generere en 80 Hz firkantbølgefrekvens som påføres pin2 i IC2 arrangert som en PWM-generator. IC2 genererer en variabel PWM ved pin3 ved først å konvertere pin2-firkantbølgeinngangen til trekantbølger over C3 og deretter ved å sammenligne den med spenningsnivået på pin5.

Pin5-spenningen som kan velges eller justeres manuelt via potten, bestemmer driftssyklusen til PWM-ene som igjen bestemmer den tilkoblede viftehastigheten tilsvarende.

Den variable spenningen eller den justerbare PWM-potten er dannet av P1, sammen med T2 rigget i vanlig kollektormodus.

Ovennevnte forklarte viftehastighetskontroller må drives av et avbruddsfritt strømforsyningssystem fra et standby-godt oppladet batteri.

Batteriet krever igjen en automatisk batteriladerkrets slik at den holder seg klar til å gi en øyeblikkelig uavbrutt strøm til viften, noe som sikrer en jevn og kontinuerlig tilførsel til motoren og tilførsel av luft til biomassens kokeapparat.

Bruker Opmap-basert automatisk batteriladerkrets

Alle disse vilkårene er oppfylt i det følgende kretsskjemaet, som er en opamp-basert automatisk batteriladerkrets.

Laderkretsen, som vist nedenfor, benytter et par opamper for den nødvendige deteksjonen og avskjæringen under terskler for full batteri og lavt batterinivå.

Den 10k forhåndsinnstillingen som er koblet til pin3 til venstre 741 IC, er innstilt slik at når batteriet når full ladningsnivå, blir utgangen fra IC bare høy og deaktiverer den relevante TIP127, og kutter ladespenningen til batteriet.

Den lysende LED-indikatoren indikerer at batteriet er ladet PÅ og omvendt.

IC 741-trinnet på høyre side er posisjonert for å overvåke batteriets lavspenningstilstand. Når den når den nedre terskelen, blir pin2 på IC lavere enn referanse pin3, som igjen får utgangen fra IC til å deaktivere den vedlagte TIP127.

Belastningen er nå forhindret fra å få strøm fra batteriet. Denne terskelen er avstengt ved å justere 10k forhåndsinnstillingen ved pin2 på IC

Også her indikerer basis-LED de aktuelle situasjonene, glød indikerer at batteriet er lavt, mens avstenging indikerer batteriet over den nedre terskelen.

Hvorfor de to dioder brukes

De to diodene er koblet til et bestemt formål, mens strømnettet er til stede, er 14V-forsyningen fra SMPS litt høyere enn batterispenningen, og holder den horisontale dioden forspent og lar bare SMPS-spenningen nå belastningen eller vifteblåseren via vertikal 1N5402 diode.

Hvis nettspenningen svikter, blir den horisontale dioden som er koblet til samleren på høyre side TIP127 raskt forspent, og erstatter den døde SMPS-forsyningen med batteriforsyningen, noe som sikrer en uavbrutt strøm av tilførselen til viften.

Den 14V transformatorløse SMPS-en kan kjøpes ferdig laget av markedet eller bygges personlig. Noen få passende kretsløp kan sees i følgende lenker:

12V 1 Amp MOSFET SMPS

12 V SMPS ved bruk av VIPer22A IC

12 V SMPS ved bruk av TNY liten bryter IC

Alle de ovennevnte modellene må justeres i utgangstrinnene for å skaffe de nødvendige 14 V.