Чимээгүй сэнстэй инвертер: 4 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Энэ нь DC -ээс AC хүртэл хувиргагчийг сайжруулах төсөл юм.

Гэртээ нарны энергийг гэрэлтүүлэг, USB цэнэглэгч тэжээх гэх мэт ажилд ашиглах дуртай. Би нарны эрчим хүчээр ажилладаг 230 В -ийн багажийг инвертерээр тогтмол жолоодож, машиныхаа батерейгаар тэжээдэг багаж хэрэгслийг ашиглан машиныхаа эргэн тойронд ажилладаг. Эдгээр бүх хувилбаруудад 12V-230V инвертер шаардлагатай.

Гэсэн хэдий ч инвертер ашиглах нэг сул тал бол нэгдсэн хөргөлтийн сэнсний байнгын дуу чимээ юм.

Миний инвертер бол хамгийн бага гаралтын чадал нь 300 Вт -аас бага. Би үүнээс бага зэрэг ачаалал авдаг (жишээлбэл, миний гагнуурын төмөр, эргэдэг хэрэгсэл, спот гэрэл гэх мэт), инвертер нь ихэвчлэн бүрхүүлээрээ агаарыг байнга шахах шаардлагагүй байдаг.

Тиймээс агаарыг бүх хүчээрээ хувааж буй сэнсний аймшигтай дуу чимээнээс өөрийгөө аварч, температур мэдрэгчээр сэнсийг удирдацгаая!

Алхам 1: Онцлог шинж чанарууд

Би 3 төлөвтэй сэнсний хяналтын хэлхээг мөрөөдөж байсан.

1. Инвертер нь сэрүүн бөгөөд сэнс бага эргэлтийн хурдтайгаар чимээгүй ажиллаж байна (минутанд нэг тойрог). Захиалгат LED заагч нь ногоон өнгөөр гэрэлтдэг.
2. Инвертер дулаарч байна. Сэнс бүрэн хурд руу шилжиж, LED нь шар өнгөтэй болно.
3. Инвертер нь температураа бүр ч өндөр болгодог. Дуу чимээ гаргагч дуугарч байгаа нь дулааны түвшин нь инвертерт хор хөнөөл учруулж байгааг харуулж байгаа бөгөөд фен нь дулааны тархалтын хэмжээг нөхөж чадахгүй байна.

Сэнсний идэвхжил нэмэгдсэнээр инвертерийг хөргөх боломжтой болонгуут хэлхээ автоматаар 2 -р төлөв рүү, дараа нь тайвшруулах төлөвт 1 орно.

Гарын авлагын оролцоо шаардлагагүй. Шилжүүлэгч, товчлуур, засвар үйлчилгээ байхгүй.

Алхам 2: Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Инвертерийн сэнсийг ухаалаг жолоодохын тулд танд дор хаяж дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүд хэрэгтэй болно.

• үйлдлийн өсгөгчийн чип (би LM258 хос оп-өсгөгч ашигласан)
• тогтмол утгатай резистор (4.7 КОм) бүхий термистор (6.8 КОм)
• хувьсах эсэргүүцэл (500 KΩ)
• сэнсийг жолоодох PNP транзистор, транзисторыг хадгалах 1 КО эсэргүүцэл
• сонголтоор хагас дамжуулагч диод (1N4148)

Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тусламжтайгаар та температураар удирддаг сэнс хянагч барьж болно. Гэхдээ хэрэв та LED индикаторыг нэмэхийг хүсч байвал танд илүү их зүйл хэрэгтэй болно.

• хоёр резистор бүхий хоёр LED, эсвэл нэг эсэргүүцэлтэй хоёр өнгийн LED
• LED жолоодохын тулд танд NPN транзистор хэрэгтэй болно

Хэрэв та хэт халалтаас сэрэмжлүүлэхийг хүсч байвал танд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

• дуугаралт ба өөр нэг хувьсах эсэргүүцэл (500 KΩ)
• заавал өөр PNP транзистор
• сонголтоор хоёр тогтмол утгатай резистор (дуугаралтын хувьд 470 Ω, транзисторын хувьд 1 КОм)

Миний энэ хэлхээг хэрэгжүүлсэн гол шалтгаан нь сэнсний дууг хаах явдал юм. Анхны сэнс нь гайхалтай чанга байсан тул би түүнийг бага чадалтай, илүү чимээгүй хувилбараар сольсон. Энэ сэнс ердөө 0.78 ватт иддэг тул жижиг PNP транзистор нь хэт халалтгүйгээр ажиллах чадвартай бөгөөд LED -ийг тэжээдэг. 2N4403 PNP транзистор нь коллекторын хамгийн их гүйдэл 600 мА байна. Сэнс ажиллаж байх үед 60 мА зарцуулдаг (0.78 Вт / 14 В = 0, 06 А), LED нь нэмэлт 10 мА зарцуулдаг. Тиймээс транзистор нь реле эсвэл MOSFET унтраалгагүйгээр тэдгээрийг аюулгүй зохицуулж чаддаг.

Дуу чимээ нь резисторгүйгээр шууд ажиллах боломжтой боловч миний дуу чимээ хэт чанга, ядаргаатай санагдсан тул дууг илүү ээлтэй болгохын тулд 470 инчийн эсэргүүцэл ашигласан. Хоёрдахь PNP транзисторыг орхиж болно, учир нь op-amp нь жижиг дуугаруулагчийг шууд жолооддог. Транзистор нь дуугарах дуу чимээг арилгахын тулд дуугаралтыг илүү тасралтгүй асаах/унтраах зориулалттай.

Алхам 3: Дизайн ба схем

Би LED -ийг инвертерийн дээд хэсэгт байрлуулсан. Ийм байдлаар ямар ч өнцгөөс хялбархан харж болно.

Inverter дотор би нэмэлт хэлхээг агаарын урсгалын замыг хаахгүй байхаар байрлуулсан. Түүнчлэн термистор нь агаарын урсгалд биш, харин агааржуулалт муутай буланд байх ёстой. Ийм байдлаар агаарын урсгалын температурыг бус дотоод эд ангиудын температурыг хэмждэг. Инвертерийн дулааны гол эх үүсвэр нь MOSTFETs биш (миний температурыг термистороор хэмждэг) биш харин трансформатор юм. Хэрэв та сэнсээ инвертер дээрх өөрчлөлтийг ачаалахад хурдан хариу өгөхийг хүсч байвал термисторын толгойг трансформатор руу залах хэрэгтэй.

Энгийн байлгахын тулд би хоёр талт наалдамхай туузаар орон сууцны хэлхээг зассан.

Уг хэлхээ нь инвертерийн хөргөх сэнсний холбогчоос тэжээгддэг. Үнэндээ миний инвертерийн дотоод эд ангиудад хийсэн цорын ганц өөрчлөлт бол сэнсний утсыг таслах явдал бөгөөд сэнсний холбогч ба сэнсний хооронд миний хэлхээг оруулсан болно. (Өөр нэг өөрчлөлт бол LED бүрхүүлийн дээд хэсэгт өрөмдсөн нүх юм.)

Хувьсах потенциометр нь ямар ч төрөл байж болно, гэхдээ дугуй хэлбэртэй тайрагчийг сонгох нь илүү тохиромжтой, учир нь тэдгээрийг нарийн тохируулж, потенциометрээс хамаагүй бага хэмжээтэй байдаг. Би эхлээд сэнсээ эерэг талаас нь хэмжсэн 220 кОм хүртэл эргүүлдэг мушгиа тайрагчийг тааруулсан. Нөгөө тайрагчийг 280 KΩ хүртэл урьдчилан тохируулсан болно.

Хагас дамжуулагч диод нь сэнсний цахилгаан мотор дөнгөж унтарсан боловч ротор нь эрчээрээ эргэсэн хэвээр байхад индуктив гүйдэл урагшаа урагшлахгүйн тулд байдаг. Гэсэн хэдий ч диодыг энд ашиглах нь заавал байх ёстой, учир нь ийм жижигхэн сэнсний хөдөлгүүртэй индукц нь маш бага тул хэлхээг гэмтээхгүй.

LM258 бол хоёр бие даасан үйлдлийн өсгөгчөөс бүрдэх хос op-amp чип юм. Бид термисторын гаралтын эсэргүүцлийг хоёр op-amps оролтын зүү хооронд хуваалцаж болно. Ингэснээр бид зөвхөн нэг термистор ашиглан сэнсийг бага температурт, дуугаруулагчийг илүү өндөр температурт асаах боломжтой болно.

Би тогтворжуулсан хүчдэлийг ашиглан хэлхээгээ хөдөлгөж, инвертер ажиллаж байгаа батерейны хүчдэлийн түвшингээс хамааралгүй тогтмол асаах/унтраах температурын цэгүүдийг авах боловч хэлхээний загварыг аль болох энгийн байлгахыг хүсч байна. Би хүчдэлийн зохицуулагч ба опто холбогчийг ашиглан сэнсийг хамгийн их эргэлтийн хурдаар зохицуулахгүй хүчдэлтэй болгох санаагаа орхисон.

Тэмдэглэл: Энэхүү схемд үзүүлсэн хэлхээ нь дээр дурдсан бүх шинж чанарыг хамарна. Хэрэв та хүсвэл хэлхээнийхээс бага эсвэл бусад шинж чанаруудыг зохих ёсоор өөрчлөх ёстой. Жишээлбэл, LED -ийг орхиж, өөр зүйлийг өөрчлөхгүй байх нь эвдрэлд хүргэдэг. Резистор ба термисторын утга өөр байж болохыг анхаарна уу, гэхдээ хэрэв та минийхээс өөр параметртэй сэнс ашигладаг бол резисторын утгыг өөрчлөх шаардлагатай болно. Эцэст нь хэлэхэд хэрэв таны сэнс илүү том бөгөөд илүү их хүч шаардагдах бол реле эсвэл MOSFET унтраалгыг хэлхээнд оруулах шаардлагатай болно - таны сэнсний ус зайлуулах үед жижиг транзистор шатах болно. Үргэлж прототип дээр туршиж үзээрэй!

АНХААРУУЛГА! Амь насанд аюултай!

Дотор нь өндөр хүчдэлтэй инвертер. Хэрэв та өндөр хүчдэлийн эд ангиудыг ашиглах аюулгүй ажиллагааны зарчмуудыг мэдэхгүй байгаа бол та инвертер нээх ёсгүй!

Алхам 4: Температурын түвшинг тохируулах

Хоёр хувьсах резистор (миний хувьд потенциометр, эсвэл мушгиа шүргэгч) ашиглан сэнс болон дуугаруулагч ажиллаж байгаа температурын түвшинг өөрчилж болно. Энэ бол туршилт, алдааны процедур юм: та хэд хэдэн оролдлогын мөчлөгөөр тохирох тохиргоог олох ёстой.

Эхлээд термисторыг хөргөнө. Дараа нь эхний потенциометрийг LED -ийг ногооноос шар болгож, сэнсийг бага эргэлтээс өндөр эргүүлэх хүртэл тохируулна. Потенциометрийг сэнсийг дахин унтраах хүртэл тохируулахын тулд термистор дээр хүрч, хурууныхаа өндгөөр дулаацуулаарай. Ингэснээр та температурын түвшинг ойролцоогоор 30 хэмд тохируулна. Та сэнсийг асаахын тулд бага зэрэг өндөр температур (магадгүй Цельсийн 40 хэмээс дээш) хүсч байгаа байх тул триммерийг асаагаад термисторт бага зэрэг халааж шинэ асаах/унтраах түвшинг туршиж үзээрэй.

Хоёрдахь потенциометрийг ижил аргаар тохируулж болно (мэдээж температурын өндөр түвшинд).

Би сэнсний удирдлагатай инвертерээ маш их сэтгэл ханамжтай, чимээгүйхэн ашигладаг.;-)