Электронный регулятор оборотов электровентилятора
печки.
Для регулировки производительности печки в отечественных автомобилях используют
проволочные сопротивления включаемые последовательно с печкой. Эта конструкция
проста и надежна, но не лишена недостатков. Во первых, не смотря на понижение
оборотов (уменьшение мощности на вентиляторе), общее потребление тока мало меняется.
До половины мощности просто тратится в пустую на нагрев добавочных сопротивлений.
Во вторых, обычно имеет ограниченное число ступеней регулировки.
С установкой вентилятора от отопителя семейства Самара – «улитки», проблема
энергопотребления обостряется. На холостом ходу обороты могут заметно проседать
и уменьшатся выдаваемое генератором напряжение.
Современная элементная база позволила создавать регуляторы мощности, с применением
широтно-импульсной модуляции, с КПД до 99% и допустимыми токами в сотни ампер.
Один из таких регуляторов продается в магазинах радеодеталей в наборе «Мастеркит»
- BM4511 – Регулятор
яркости ламп накаливания 12 В/50 A. Его параметры вполне подходят для управления
двигателем улитки, который потребляет до 14А тока.
Но для работы с активной нагрузкой, которой является коллекторный
двигатель улитки, его необходимо доработать. ШИМ регуляторы давно используются
в блоках питания и материнских платах компьютеров, поэтому все запчасти можно
позаимствовать от них, если есть не рабочие.
- Нужно установить параллельно двигателю диод шоттки(обозначен красным на
схеме). Это нужно для гашения импульсов отрицательной полярности возникающие
в обмотке двигателя при закрытии электронного ключа ШИМ. Подобные диоды ставят(если
не экономят) параллельно обмотке реле. Диод я взял из первого попавшегося
дохлого компьютерного блока питания, сам диод я конечно проверил.
- Необходимо увеличить рабочую частоту ШИМ т.к. на частоте 500 Гц двигатель
печки неслабо «поет». Я увеличил примерно до 22кГц. Частота увеличивается
пропорциональным уменьшением емкости конденсаторов С2 и С4. Я заменил их на
конденсаторы емкостью 2,2нФ и 22нФ соответственно
- Нужно ставить фильтр на питание печки с регулятором т.к. в машине за счет
проводов и контактов аккумулятор получается «далеко» от входа регулятора и
не может гасит сильные пульсации тока(коммутация электронным ключем 14А на
частоте 20кГц) которые распространяются по всей электросети автомобиля и не
всем потребителям это может быть по душе. В частности шунтирующий конденсатор(С6)
самого ШИМа разогревается и взрывается в течении 10 минут работы. Для гашения
пульсаций нужно поставить несколько параллельно(для распределения тока между
отдельными конденсаторами) соединенных конденсаторов. Конденсаторы должны
быть специального типа(чтоб не греется и не взрыватся) рассчитанные на импульсные
нагрузки и имеют отличительную золотистую маркировку. Т.к. эти конденсаторы
относительно дорогие, я использовал снятые со списанной материнской платы
компьютера. Нужно брать наиболее емкие конденсаторы т.к. они рассчитаны на
большие токи. На материнской плате было 10 конденсаторов 2200мкФ на 10В. Для
повышения допустимого напряжения я собрал сначала пары соединенные последовательно,
получив 5 емкостей 1100мкФ(при последовательном соединении емкость меняется
так С1*С2/(С1+С2)) на 20в. Соединив пары параллельно получил емкость 5500мкФ
на 20В. Данная сборка не дает и намека на нагрев при работе ШИМ на максимальную
мощность.
- Силовой транзистор (электронный ключ) при работе с нагрузкой на двигатель
улитки немного греется и его нужно установить на небольшой радиатор. Я подобрал
подходящий из списанного монитора. Можно так же использовать и из блоков питания.
Переменный резистор которым производится регулировка был установлен вместо
выключателя печки. Т.к. в крайнем начальном положении ШИМ не работает и электронный
ключ полностью закрыт, необходимости в дополнительном выключатели печки нет.
Для того чтобы в темное время можно было ориентироваться в положении регулятора,
в ручку резистора был установлен красный светодиод, а в заглушку зеленый.