Sustitución de BD139 por TIP122 - Circuito de control de velocidad del enfriador

Estoy usando un enfriador (= ventilador) para conducir aire caliente a través de una manguera a una cámara cerrada usando un Arduino UNO PWM. Un sistema PID controla la corriente a través de una matriz de resistencias para alcanzar la temperatura de consigna en la cámara. El propósito del enfriador (12V - 2.9 W) es generar un flujo de aire.

Empecé usando este circuito (solo para el enfriador) usando exactamente los mismos componentes:

Control de velocidad del enfriador Arduino UNO

Al mismo tiempo, ejecuto una interfaz de usuario con una pantalla LCD de 20x4 y un codificador rotatorio, un sistema de control PID para controlar la temperatura en una caja. El arduino y el sistema PID están alimentados por una fuente de alimentación conmutada de 12V 10A.

Al principio, todo funcionó bien, cuando en la interfaz presionaste 'Iniciar', tanto el enfriador como el sistema PID se iniciaron (no sé el voltaje a través del ventilador). Después de algunos ensayos, el enfriador comenzó a funcionar un poco más lento o retrasó el inicio y, al medir el voltaje, resultó en aproximadamente 10 V. Tengo cables que conectan los + y - del enfriador a la placa PCB, pero la caída de voltaje es inferior a 0,1 V. Supuse que el transistor estaba dañado o algo así y lo reemplacé con un transistor TIP122 que puede manejar más potencia y tiene una alta ganancia. Después de esto, intenté ejecutar un nuevo ensayo, pero el enfriador ni siquiera se movió, ¡el voltaje a través de él era de 7.5 V! Luego procedí a reemplazar la resistencia de 1k Ohm por una de 220 Ohm con la esperanza de obtener un voltaje más alto en la base. El enfriador comenzó a moverse muy lentamente.

  • Voltaje a través del enfriador: 9 V
  • PWM de Arduino (255): 4,6 V
  • Caída de tensión en la resistencia de 220 ohmios: 3,4 V
  • Vbe: 1,2 V
  • Vbc: 1,9 V
  • Vec: 3,1 V
  • Fuente de alimentación: 12,8 V

Después de esto, me quedo sin ideas. Es bastante extraño que el circuito funcionara y comenzara a perder potencia con el tiempo (no soy un genio, pero es un circuito bastante simple).

Si observa la hoja de datos de BD139, no tiene mucho sentido que se haya dañado debido a una sobrecarga de energía.

TIP 122 Hoja de datos

Hoja de datos BD139

EDITAR: Después de los ensayos mencionados anteriormente, el enfriador se conectó a la fuente de alimentación de 12 V y funcionó perfectamente bien.

Enfriador usado

No entiendo tu pensamiento. Parece que tiene una salida PWM del Arduino que se alimenta a un filtro de paso bajo RC. Esta salida de filtro impulsa la base de un transistor. Pero, ¿cuál es el plan aquí? ¿El "refrigerador" es un "ventilador" como muestra la imagen? ¿O es algo más complejo y requiere un funcionamiento de 12 V? ¿Es tu idea controlar la corriente usando la salida analógica de tu filtro? ¿O quería el control de encendido/apagado usando el PWM directamente? ¿O que? Explique su pensamiento de diseño (es demasiado pronto para revisar sus números).
Se supone que el enfriador (=ventilador) conduce el aire caliente a través de una manguera a una cámara cerrada. El sistema PID controla la corriente a través de una matriz de resistencias para alcanzar la temperatura de referencia en la cámara. El propósito del enfriador es generar un flujo de aire. Al principio, la idea era usar un controlador PID también para la velocidad del enfriador, pero se abandonó. Lo que quise decir con el control de encendido/apagado fue encenderlo cuando el usuario presiona el 'botón de inicio'. (Agregaré esta información a la publicación) Gracias.
Me gustaría ver un diagrama mecánico de este sistema. También me gustaría saber de qué tipo de temperaturas de cámara estamos hablando, cuánto por encima o por debajo del punto de referencia está permitiendo (supongo que una vez que se calienta) y cualquier otro detalle pertinente.
¿Qué tipo de enfriador es este? ¿Número de pieza o hoja de datos? Podría ser un ventilador BLDC, y "PWMing it" o correr a un voltaje demasiado bajo lo mató.
La cámara es una caja de vidrio de 100 ml. El punto de referencia suele ser de 37 C. El sistema ha sido probado más de 50 veces y funcionó bien. No creo que el problema tenga que ver con esto.
Es un refrigerador SUNON MagLev. Modelo: KDE1206PKVX. Lo probé directamente a la fuente de alimentación y funcionó perfectamente bien
Si entendí correctamente de su esquema, obtiene una salida PWM del pin 11 y la filtra para tener un voltaje de CC variable y luego alimenta este voltaje directamente al transistor del controlador. Esto dañará el transistor ya que a la unión BE no le gusta ver un voltaje superior a 1V. Intente colocar una resistencia (por ejemplo, 1k) desde el capacitor hasta la base.
Hola. Ahora estoy trabajando con el TIP 122, que soporta 1.5 Vbe. El problema es que tengo un Vec alto pero no se cual puede ser la causa
¿Cuánta corriente consume el ventilador cuando tiene 9V y 12V?

Respuestas (1)

Parece que hay algo mal con el ventilador. De acuerdo con la hoja de datos , el ventilador debe comenzar con 4.5V a través de él.

Vea si las aspas del ventilador giran libremente o si hay algún atasco. Tal vez haya algo en el entorno operativo que esté afectando al ventilador.

En funcionamiento lineal, la disipación de potencia del transistor en el peor de los casos es de alrededor de 0,75 W, por lo que unos 100 °C aumentan por encima de la temperatura ambiente para un TO-126 sin disipador de calor, que es bastante caliente. También tiene un impulso de base marginal para lograr que se sature; tal vez revise cómo calculó que 1K era adecuado.

El TIP122 es un par Darlington, por lo que tiene una caída de voltaje más alta que un BJT cuando está completamente encendido, quizás 750 mV con una unidad base de 1 mA y una corriente de colector <250 mA.

De todos modos, mi punto principal es que el ventilador debería girar con> 4.5V. Los puntos secundarios son que el BJT tiene una unidad de base marginal o inadecuada, ambos transistores deben tener un pequeño disipador de calor y ambos transistores parecen comportarse dentro del rango esperado.

Si solo desea encender y apagar el ventilador (o encenderlo/apagarlo con PWM), reemplace el R, C y el transistor con un pequeño MOSFET de nivel lógico de canal n como AO3400, que caerá menos de 10 mV cuando en.

¡Hola! gracias por la respuesta. Encontré esto muy útil. Después de medir la caída de alto voltaje causada por el TIP122, volví y lo reemplacé por el BD139 PERO dejé la resistencia de 220 ohmios. Esto dio como resultado 11,2 V en el ventilador, por lo que funciona bien. De todos modos, todavía me pregunto, ¿se dañará el transistor? Ignoro cómo hacer los cálculos para el consumo de corriente del pin Arduino y la corriente a través del transistor
Probablemente no esté dañado, pero un pequeño disipador de calor sería una buena idea.
¡Excelente! Muchas muchas gracias. Probablemente reemplazaré la resistencia de 220 ohmios por una de 470 ohmios para evitar extraer demasiada corriente del Arduino. Agregaré un pequeño disipador de calor también
Sustitución de BD139 por TIP122 - Circuito de control de velocidad del enfriador
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v