Ступенчатое включение вентилятора системы охлаждения

Идея в том, чтобы сделать аналоговую схему ступенчатого включения с нанотехнологичным ШИМом и из механики оставить только сам вентилятор, никаких реле и биметаллических извращений.


http://jpegshare.net/images/dd/6a/dd6adda046c9did6e887fa24ee0928d8.gif

RTemp - терморезистор ТМ-106, значения R3, R4, R10, R11 будут подбираться опытным путем, тут они имеют приблизительные значения. Силовая часть не показана, но с ней проблем нет, там все уже успешно опробовано в железе.

Алгоритм такой.
При низкой температуре антифриза 4 нога 555 (сброс) заземлена через М2, на выходе таймера низкий уровень, вентилятор не работает.
При повышении температуры до того предела, когда напряжение на делителе R3-R4 превысит напряжение на делителе R2-RTemp, U1 на выходе выставит низкий уровень, М2 закроется, на 4 ноге таймера появится напряжение питания, на выходе таймера появится меиндр, вентилятор работает на половинной мощности.
При дальнейшем повышении температуры напряжение на делителе R2-RTemp упадет ниже напряжения на R10-R11, при этом U2 выставит на выходе низкий уровень, уронив на землю 2 и 6 ноги таймера, на выходе которого при этом появится высокий уровень, вентилятор заработает на полную мощность.
С падением температуры все повторится в обратном порядке.

Сам датчик ТМ-106 обладает достаточной инерцией, так что ПОС на ОУ можно делать минимальной, чисто для исключения дребезга на на пороговых значениях.

Критикуйте! :)

0

А зачем именно ступеньки? На 555 легче сделать плавную регулировку.

0

Не легче. Эти варианты я тоже обдумывал.
555 не сможет обеспечить именно ШИМ с постоянной частотой и заполнение 100% на максимуме, если имеется ввиду управление напряжением на пятой ноге, а для массивного коллекторного ДПТ, у которого рабочий ток 30А высокая частота совсем не нужна, особенно на старте. До заполнения ШИМ минимум 20% вентилятор даже не пошевелится, будет только гудеть. Если делать настоящий ШИМ на 556, то заполнения 100% не будет, либо будет на костылях со страшным обвесом.
Вариант с плавной регулировкой на 555 я проверял в железе, не понравилась работа в крайних точках, между минимумом и максимумом было плавное изменение оборотов, да.

0

Не легче. Эти варианты я тоже обдумывал.
555 не сможет обеспечить именно ШИМ с постоянной частотой и заполнение 100% на максимуме, если имеется ввиду управление напряжением на пятой ноге, а для массивного коллекторного ДПТ, у которого рабочий ток 30А высокая частота совсем не нужна, особенно на старте. До заполнения ШИМ минимум 20% вентилятор даже не пошевелится, будет только гудеть. Если делать настоящий ШИМ на 556, то заполнения 100% не будет, либо будет на костылях со страшным обвесом.
Вариант с плавной регулировкой на 555 я проверял в железе, не понравилась работа в крайних точках, между минимумом и максимумом было плавное изменение оборотов, да.

А на тиньке не хотите сделать? Один камень, минимум обвеса и т.д.

0

Нет, хочу именно аналоговую схемку, мне кажется надежней будет, чем нежный МК. Да и тут компонентов не так много вроде получается, а там питание надо нормальное подавать, микросхему с драйвером пихать, вместо комплементарной пары биполярников, в итоге почти так же и выйдет.

В симуляторе та схема, что есть работает, мне просто интересно услышать мнение со стороны, вдруг там есть какие-то подводные камни. Например будет ли разница, если вместо LM358 воткнуть TL072?

0

По-хорошему, надо опору стабилизировать. Диапазон напряжения бортовой сети такой, что будут произвольные переключения режимов при изменении оборотов двигателя. Ну то есть делители R3R4 и R10R11 запитать от нормального опорного источника.

0

Я думаю это не критично. На измеряющий делитель и эталонные делители напряжение будет поступать от общего нестабилизированного источника, т.е. абсолютные значения напряжения конечно будут меняться, но изменения эти будут пропорциональны, тот же принцип, что и в логометре.

0

Я думаю, что надо делать на тиньке регулятор с двумя датчиками температуры. Теплоёмкость воздуха величина постоянная, но его температура меняется в широких пределах. Летом в жару надо начинать включать вентилятор раньше, зимой позже.

Ещё, имеет смысл оставить родной бимметалический датчик и реле, как резерв, чтобы вентилятор гарантированно включился при неисправности дополнительной электроники.

0

Нормальное питание надо делать в любом случае, и 555 и ОУ 5й импульс по ГОСТ`у 28751 (ISO 7637-2) ака tood dump никак не выдержат. Драйвер с мк можно также дискретным сделать, добавиться только еще один каскад для согласования уровня.

0

Импульс при коммутации питания? У меня сейчас на борту катается схемка с 555, из фильтров там только полудохлый АКБ, все пучком.

А вот если питание брать напрямую от генератора, тогда уже нужно емкостный фильтр лепить. Пихать электролиты под капот как-то нехорошо, танталы в качестве замены подойдут?

0

5й тестовый импульс это симуляция переходного процесса в БС при отключении АКБ и работающем генераторе. В зависимости от уровня жесткости теста, макс. напряжение импульса для 12В БС может быть от 26.5 до 86.5В, длительность до 0.4с.
Избавится от этого импульса LC фильтром нереально, поэтому обычно либо его гасят TVS`ами с балластом, либо пользуют высоковольтный стаб. напряжения, например параметрический на россыпи.

Танталы это один из видов электролитических конденсаторов ... дорогие, нежные, как правило с низким рабочим напряжением, ..., для авто ИМХО лучше хороший алюминий.

0

Это именно то, что в мурзилке по авто написано после слов "категорически запрещается". Видимо мозги от такого дохнут.
Если же вдруг по какой-то причине произойдет обрыв провода до АКБ при работающем генераторе, то на фоне дохлого ЭБУ горелая схема из копеечных элементов будет незаметна.

У электролита есть очень весомый недостаток - жидкий электролит, а под капотом да еще и летом температура не хилая, смерть к ним просто галопом прискачет. У танталов высыхать нечему, но найти тантал с хорошей емкостью и 50%-м запасом по напряжению тот еще квест, это да.
Видимо наилучшим по надежности и стоимости вариантом остается все-таки батарея пленочных конденсаторов.

0

Это именно то, что в мурзилке по авто написано после слов "категорически запрещается". Видимо мозги от такого дохнут.
Если же вдруг по какой-то причине произойдет обрыв провода до АКБ при работающем генераторе, то на фоне дохлого ЭБУ горелая схема из копеечных элементов будет незаметна.В современных авто обычно есть центральная защита, которая понижает необходимый класс защиты электроники до определенного стандартного класса. Мозги и прочая электроника, проектируются исходя из соответствия этому классу, и должны с большой вероятностью выжить. В этом в принципе и заключается смысл этого стандарта/сертификации, ведь заменить все блоки управления в авто довольно затратно как по деньгам, так и по времени.

ЗЫ даже если пренебречь конкретно 5ым импульсом, там есть еще и другие, которые симулируют вполне нормальные переходные процессы при эксплуатации авто. 555 с абсолютным макс. напряжением всего 18В не переживет их без правильной обвязки.

Алюминиевые есть и с полимерным электролитом, есть гибридные, есть специальные серии с расширенным темп. диапазоном (вплоть до 125, 135, 150 градусов).

0

Один из подводных камней - защита по току в случае заклинивания вентилятора попавшим под капот снегом, например... На ситроенах стоит одноразовый термопредохранитель над спиралью регулятора оборотов (цена замены блока на новый - несколько тысяч рублей с работой), создается впечатление, что разработчики не знали про наличие в природе герметичных биметаллических реле для многоразового использования защиты.

0