Регулятор скорости вентилятора автомобильной печки на PIC контроллере. Регулятор напряжения для автомобильного оборудования Регулятор напряжения печки

"У меня на автомобиле сгорел регулятор оборотами двигателя отопителя. Оригинал стоит порядка 300$, решил изготовить самостоятельно. Сделал несколько ШИМ регуляторов. Самым удачным, считаю, получился регулятор, схему которого разработал Кравцов В.Н., за что ему огромное спасибо. Я ранее выкладывал схему регулятора от BMW, но там проблема-на больших токах греется транзистор. Дело в том, что MOSFET транзисторы полностью открываются, при этом на переходе сток-исток минимальное сопротивление, при подаче на затвор напряжения порядка 30 вольт. Этот вариант и реализован Кравцовым В.Н. Схема практически не нуждается в настройке. Есть еще одна интересная схема, там в для увеличения напряжения затвора применяется микросхема DS0026, которую приобрести не удалось. Если у кого-то есть МС, схему вышлю."

Плата регулятора оборотов коллекторного двигателя. Схема разработана Кравцовым В.Н. www.kravitnik.narod.ru

Печать-зеркало

Плата разработана под блок управления вентилятором отопителя автомобиля Мерседес С240 кузов W203 Размеры 46 на 76 мм.

С4-два конденсатора 5.0 на 50 в (просто не было под рукой 2,2 мкф)
Диод Шотки 25CTQ045 или на больший ток (очень желательно ставить на индуктивную нагрузку, при использовании в
качестве регулятора яркости ламп-можно исключить).
Транзистор при нагрузке до 80-100 Ампер можно применять более дешевый IRF3205 (55 v 110 A).
Схема на www.kravitnik.narod.ru
Плата разработана под конструктив БУ оборотами вентилятора отопителя Мерседес С240 W203 кузов
Плюсовую и общую шину продублировать проводом диаметром 1,5 мм, не изгибая его, чтобы не создать индуктивную помеху

Регулятор вращения вентилятора отопителя MB W140, W240

Еще одна схема регулятора частоты вращения двигателя для вентилятора отопителя MB W140, W240

Схема регулятора

Ученые предложили делать элементы микросхем размером в одну молекулу Современная кремниевая электроника практически дошла до предела миниатюризации. Использование органики потенциально позволяет создавать элементы микросхем размером в одну молекулу. Ученые НИЯУ МИФИ ведут активные исследования в этой области. Недавно они смоделировали изменения возбужденного состояния молекулы органического полупроводника. Результаты работы опубликованы в "Journal of Physical Chemistry". Органическая электроника считается перспективной по двум причинам. Во-первых, сырье для органического синтеза вполне доступно. Во-вторых, использование органических материалов позволяет делать элементы микросхем размером в одну молекулу, что сближает их с внутриклеточными структурами живых объектов. Направленный дизайн органических молекул и функциональных материалов для органической электроники – перспективное научное направление. Ученые обобщают существующий мировой опыт и занимаются предсказательным моделированием. "Наша группа занимается предсказательным моделированием свойств материалов для органической электроники, конкретно – для органических светодиодов (OLED). При работе OLED с катода подаются электроны, с анода – дырки, где-то посередине устройства они встречаются и рекомбинируют, при этом излучается свет. Состояние, когда электрон и дырка находятся рядом, но не рекомбинируют, может жить достаточно долго – его называют экситоном, чаще всего этот экситон локализован в пределах одной молекулы", – рассказала один из авторов исследования, ассистент кафедры физики конденсированных сред Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" и научный сотрудник Центра фотохимии РАН Александра Фрейдзон. По ее словам, с помощью переноса экситона на соседние молекулы удобно управлять цветом и эффективностью свечения OLEDов: между слоями n- и p-типов органических полупроводников помещают излучающий слой (обычно тоже полупроводник), где электроны с дырками встречаются, рекомбинируют и не "разлучаются". "Мы изучили поведение экситона в молекуле типичного дырочного полупроводника, также используемого в качестве матрицы излучающего слоя. Выяснилось, что экситон локализуется не на всей молекуле, а на отдельных ее частях, и может мигрировать по молекуле. В частности, мигрировать под действием небольших возмущений – таких, как присутствие другой молекулы (например, допанта-излучателя) ", – сообщила Александра Фрейдзон. Исследователи прояснили механизм и оценили время миграции экситона из одного конца молекулы в другой. "Оказалось, что по одному из путей миграция происходит очень быстро, в пикосекундном масштабе – и помогают ей в этом вполне определенные внутримолекулярные колебания", – добавила сотрудник НИЯУ МИФИ. Как считают авторы, теперь можно оценить, как на этот процесс влияет присутствие соседних молекул, и предложить модификации структуры исходной молекулы, чтобы сделать процесс переноса энергии возбуждения на молекулу излучателя максимально эффективным. В этом и состоит процесс виртуального проектирования функциональных материалов: ученые выделяют ключевую функцию материала и строят модель процесса, лежащего в основе этой функции, чтобы определить основные факторы, влияющие на эффективность процесса, и предложить новые модификации материала. Ученые отмечают, что сейчас находятся на первой стадии понимания процесса миграции экситона в органических полупроводниках. Уже скоро они смогут давать рекомендации по модификации молекул, используемых в матрицах излучающих слоев OLED. Подробнее.

Предлагаем для самостоятельной сборки проверенную схему регулятора оборотов электродвигателя печки практически для любого автомобиля.

Принципиальная схема регулятора скорости

Функции регулятора оборотов печки

Регулирование выходной мощности. Способ регулирования - ШИМ. Частота ШИМ - 16 кГц. Число ступеней мощности - 10.
Индикация уровня светодиодами.
Плавное изменение мощности.
Запоминание установленной мощности.
Настройка скорости изменения мощности.

Описание работы схемы

1 . При включении питания устанавливается последняя выбранная мощность. Светодиод LED_0 индицирует готовность устройства к работе. Светодиоды LED_1 - LED_10 отображают заданную мощность вентилятора.

2 . Изменение мощности при помощи кнопок PLUS/MINUS.

3 . Установка скорости изменения мощности.
3.1. Нажать одновременно на кнопки PLUS и MINUS.
3.2. Начнет мигать светодиод LED_0. Количество включенных светодиодов мощности соответствует выбранной скорости.
3.3. Кнопками PLUS/MINUS изменить скорость.
3.4. Для выхода из режима повторно нажать одновременно на кнопки PLUS и MINUS. Светодиод LED_0 прекратит мигать.

Примечание: индикация обратная. Чем больше включенных светодиодов, тем ниже скорость изменения мощности. Скорость изменения мощности можно записать при прошивке МК в ячейку EEPROM с адресом 0x00. Число должно быть не более 10 (или 0x0A в hex-формате). Если число больше, тогда берется значение по умолчанию 5.

4 . Через ~3 сек от последнего нажатия на кнопки новые настройки запишутся в энергонезависимую память.

Регулятор, описание которого приведено в этой статье, был разработан и изготовлен по просьбе товарища - владельца грузового автомобиля ЗиЛ 5301 («Бычок»). Необходимость переделки управления скоростью вентилятора печки обусловлена тем, что штатная система отопления этого автомобиля имеет только 2 режима отопления салона - средний и максимальный. Разработанный автором регулятор имеет 5 ступеней регулировки отопления, а установленный уровень сохраняется в памяти микроконтроллера регулятора при выключении зажигания. Этот регулятор можно использовать также и для замены механических переключателей скорости вентиляторов печки с балластными резисторами других автомобилей с бортовой сетью 12 В.

Для обогрева салона в современных автомобилях в качестве теплоносителя используется охлаждающая жидкость, которая нагревается, отбирая тепловую энергию от работающего двигателя.

За передней панелью салона установлен отдельный радиатор, соединенный с системой охлаждения двигателя, к которому подведены две трубы для циркуляции теплоносителя (тосола, антифриза, или воды) в этом радиаторе. Для управления температурой на впускной трубе печки установлен краник. Расположенный за радиатором печки вентилятор гонит воздух из подкапотного пространства через радиатор в салон, куда поступает уже теплый воздух. Когда переключатель печки установлен в красной зоне, открывается краник, и нагретый теплоноситель (охлаждающая жидкость) поступает из системы охлаждения двигателя в радиатор печки в зависимости от того, в каком положении установлен этот переключатель (от «Вык.» до «Жарко»). Автолюбители знают, что краник печки недолговечен и работает не всегда надежно. Поэтому было решено регулировать температуру в салоне автомобиля, изменяя скорость вращения винта вентилятора с помощью электронного регулятора.

Принципиальная электрическая схема регулятора скорости вентилятора автомобильной печки показана на рис.1.

Регулятор собран на микроконтроллере IC2 типа фирмы Microchip в корпусе DIP-8. Назначение выводов микроконтроллера IC2 с учетом программного обеспечения приведено в таблице.

Микроконтроллер тактируется внутренним тактовым генератором (INTOSC) 4 МГц. Пита ние регулятора скорости осуществляется от замка зажигания через стабилизатор напряжения 5 В на микросхеме IC1 типа .
Устройство обеспечивает пять уровней регулировки скорости с индикацией на 5-ти светодиодах, которые управляются сигналом с вывода 5 IC2 через сдвиговый регистр IC3 типа в корпусе DIP-14. С вывода 6 IC2 на вывод 8 IC3 поступают тактовые импульсы.

В выключенном состоянии все светодиоды устройства погашены. Когда включен 1-й уровень скорости печки, горит LED1, когда включен 2-й уровень - горят светодиоды LED1 и LED2 и т.д., а когда включен 5-й уровень - горит линейка из всех 5-ти светодиодов. Регулировка скорости производится кнопками UP и DOWN. Эти кнопки дискретно изменяют длительность импульсов на выводе 7 микроконтроллера IC2 (метод ШИМ), к которому подключен ключ управления электродвигателем печки Q2 типа . Поскольку микроконтроллер PIC12F629 не имеет аппаратного ШИМ-модуля ССР (Capture/Compare/PWM - Захват/Сравнение/ШИМ), ШИМ организован программно. Чтобы избежать характерного «звучания» электродвигателя печки частота ШИМ поднята до 22 кГц.

При выключении зажигания установленный ранее уровень скорости вращения этого двигателя сохраняется в энергонезависимой памяти МК IC2. Двигатель печки через 3 с после включения зажигания включается и работает на той скорости, уровень которой был сохранен в памяти МК. Так как в кабине автомобиля ЗиЛ 5301 достаточно шумно, то для звуковой сигнализации нажатия кнопок использован пятивольтовый электромагнитный зуммер (Magnetic Buzzer) SP1 типа KX-1205, который включается ключом на полевом транзисторе Q1 типа BS170 командой с вывода 2 IC2.

Устройство собрано на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 50х46 мм (см. фото в начале статьи). Чертеж печатной платы показан на рис.2, а расположение деталей - на этой плате на рис.3.

Программа для микроконтроллера написана на языке ассемблера. Файл исходного текста программы, файл прошивки, файлы для программы Proteus, а также чертежи печатных плат в формате программы Eagle размещены для скачивания по сылке.