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[工仪]完美收工,给电子负载的PWM暴力风扇增加无极温控调速电路 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2014-02-08
先是对自己D的电子负载的实际可用功率与温度的关系算了一轮,资料是从芯片PDF里标明的最大功率以及芯片每摄氏度温升减功率数据进行换算而来的。。。

所以算了一轮后认为,只要芯片工作温度控制在115摄氏度以下,那我的电子负载工作到200W是完全 很安全的,所以就开始对暴力风扇的噪音有想法,既然不需要那么强悍的热风。。。特别 是小功率运行的时候,我是不是不应该从一开机就要忍受寻么难听的狂噪音???哈哈,就动了对风扇进行温控调速的念头。。。
风扇是个四线暴力风扇,我把它改成两线的用,不过,事实上他是四线的,带PWM调速功能,没有接PWM调速信号的时候是全力运行,狂风+巨噪。。。。不过排风性能确实一流。。。


当初为方便我把它改成了两线了。现在要把PWM调整线再焊回去,把线头再加上去,哈哈,折腾无极限啊!



不过,我想控制它,于是去零件盒里翻一轮。。。找到一堆温敏。。。10K的TTC 103似乎阻值比较适中,应该做起电路来比较容易找到电阻与他配。。。于是。。。就用它了。。。。


做好测温传感线。。。


测温头。。。。TTC的103温敏电阻



把电阻包个铜皮。。。。方便全面传温。。。。



试一下,负温度系数的。。。。


然后。。。。要控制的是PWM调速的风扇啊。。。。得到温度信号转换成电压或电流信号后我还得有个PWM源来控制啊。。。于是我想到了494.。。嘿嘿,这个是我最熟悉的PWM源了。。。。只不过,大家一般都是用它做开关电源的主控,好像没有人用他来控制风扇过,我来试试吧。。。先看看到底是不是能控制。。。
把由494用最简单的方式接上。。。。


加好电压,4 脚 接地,哈哈,从示波器上看到有PWM波输出了,接到风扇的控制线上试下,真的有效啊。。。。风扇速度马上降下来了。。。


那就开始干 吧,先是测温敏在不同温度的阻值。。。其次是测494的4脚在不同的电压下PWM波的点空比变化情况,并且直接挂到风扇的PWM脚上,用示波器的两个探头连接9脚作简单的输出回路。。。。这样才能在不接RT、RC、没有反馈、而且两个 比较器全空置的情况下494保持正常工作啊。。。这是私人秘技了。。。哈哈,这样的最大方便之处就是不用搭电路就能直测494是否正常。。。。
用个多圈电阻做分压,模拟温敏采样电路的电阻变化情况 ,对494的4脚进行电压控制。。。。这样,温度转化成阻值,阻值通过分压采样电路又转化成了电压信号,电压信号再通过494的4脚输入变成了9和10脚输出的PWM波占空比变化,再输入到风扇,终于变成了我需要的转速变化,可惜的是我没有找到任何关于风扇转速反馈信号的调制原理的资料,要不,还可以用风扇转速反馈线做成负反馈,对风扇进行定量的更细化调节。。。。这个。。。PC机的主板上就是这样实现的,当然,它不是用494与温敏电阻来实现的。。。哈哈。。。

先做了个大致假想方案。。。实际还是做了改动了的,主要从风扇在保证散热安全的情况下转速尽量低噪音尽量小的角度做的改动。。。



然后就是上MULTISIM画图了。。。这个软件真的很好用。。。试洋 学用了一段时间,感觉越用越顺手了。。。就是元件少了点,元件库里居然没有494,运气好的是居然让我在新浪爱问上DOWM到了494的MULTISIM模型,这下就好办多了。。。。给494搭个能工作的最简单电路,然后开始用个可调电阻代替温敏调阻值仿真模拟,最后决定用1K电阻配103的TTC温敏进行分压,对494的PWM输出占空比进行调节,从仿真数据看起来效果很合适。。。


补一张仔细排过的布线图吧,下次坏了重做也容易点,哈哈,原来我是直接想到哪焊到哪做的板。。。。


开焊,因为494自己比较熟悉,而且那个风道盒子里面也基本没有什么空间可以装大块的电路板了。。。所以,我用了很小的一块板,然后是一飞线。。。于是焊完的板子怎么看都很狂野。。。。。感觉如果以后哪个元件出毛病了真没有什么维修的可能。。。洞洞板,元件焊得又那么密。。。还有一堆到处乱跳的飞线。。。嗯嗯,我真没有打算以后修理它,真不得了再焊一块估计还来得快吧。。。。



你能看出来额画的电路图里的那些元件都装在哪了吗。。。哈哈,其实只要哪有空我就往哪搁。。。正面反面都有。。。。只要不短路,我就直接焊上去了。。。





把温敏电阻用薄铜片包个套套,焊封上,这样导热接触面积更大,控制时滞就会更 小,反应也更为实时。。。实际我做完后测试发现 ,基本能在温度变化的几十秒内对风扇做出控制反应。。。应该算是很快了。。。



把温控板也装到里面去。。。。没地方了,只好焊个支架支上,悬空运行。。。。




另一面看看。。。。



然后把两个万用表的温度探头安上,做个测试啊。。。一个安在38n30管的固定螺丝帽的中间凹点处,另一个插入到温敏电阻导热片的下面去,让它夹住紧靠在散热片去,测温的位置是上面两只MOS管的安装位中间,相对这个点的温度比较有代表性,同时也相对接近MOS管实际温度。。。。




先搞个50W的负载功率试试,到43度左右热平衡了,风扇声音很小,比电脑电源风扇的声音还小点点。。。


然后是100Wi左右的负载。。。到56度左右热平衡,风扇有点小响声了基本和普通台式机的正常运行时风扇的声音差不多。。。。


150W时。。。。。。到61度左右热平衡,风扇有点呜呜声了,转速开始上去了。。。。



220W!我电子负载在板上设置的电流最大是9A多点,不到10A,我觉得够用了,所以一直没有做调整,而自己以前D的可调电源在200W左右时,最大电压只是24V上下。。。所以,只是测到220W为止了,要测更大功率 。。。。我得用螺丝批去调节电子负载板的那个可调电阻来提高最大电流上限了,那太麻烦了,主要是那板装在变压器的下面,得拆下来才能调得到那个可调电阻。。。懒得弄了,而且 9A以下我觉得可能也是我以后用电子负载的主要区间了。。。所以不理。。就这样先
220W时,74度上下热平衡,哈哈,风扇已经转入暴力状态了。。。全速呜呜叫地运行了。。。这个噪音,看在功率的份上。。我也接受啦。。。



被测电源一关机,分把钟温度就降下来了,风扇也立即转速同步下调,很快又回到了温柔运行的状态 。。。。真爽,感觉这个电路D得比较实用。。。由于风扇低速时声音够小,原来 想的用MOS管在50度以下对风扇进行关机控制也不必要了,其实怎么说也是有点风吹比较好。。。
最后,大家帮我看看,上面加这个把是不是好看点????
不过好像若加了这个“把”以后,就更加像老式收音机了。。。。我做的是电子负载啊,不是组装的收音机。。。。




完毕 。。。






[ 此帖被神级半桶水在2014-02-08 11:59重新编辑 ]
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