Circuito del ventilatore da soffitto BLDC per il risparmio energetico

Nei prossimi anni potremmo scoprire che tutti i ventilatori da soffitto di tipo convenzionale con avviamento a condensatore verranno sostituiti con circuiti di ventilatori da soffitto BLDC, poiché il concetto consente il funzionamento estremamente efficiente e un risparmio energetico di oltre il 50%.

Sostituzione della ventola di avviamento del condensatore con la ventola BLDC

Così come le tradizionali lampade ad incandescenza oggi vengono quasi sostituite con le tante lampade LED efficienti , è ora che i ventilatori a soffitto diventino più intelligenti ed efficienti.

In effetti, realizzare un circuito per ventilatore da soffitto basato su BLDC può essere molto più semplice di un tipo di ventilatore con avviamento a condensatore e potrebbe essere fatto anche da un normale hobbista con conoscenze di base di elettronica.

Di cosa avrai bisogno

Per ottenere ciò, potrebbe essere necessario acquisire o creare i seguenti moduli:

1) Un circuito del controller BLDC.
2) Un SMPS per alimentare il circuito del controller BLDC
3) Un motore BLDC adeguatamente abbinato.
4) raccordo elica o pala del motore.

Specifiche principali

Le specifiche del controller BLDC possono essere selezionate in base alle specifiche del motore BLDC disponibili, ad esempio se trovi comodo procurarti un BLDC da 220 V o 310 V potresti probabilmente optare per un design del controller con specifiche corrispondenti, come il seguente circuito che è stato pubblicato qualche tempo fa in questo sito.

IC driver IGBT trifase compatto STGIPN3H60

D'altra parte, se un motore BLDC di potenza inferiore nell'intervallo da 12V a 50V sembra più facile da ottenere, si potrebbe pensare di selezionare il seguente design alternativo, che è stato anche pubblicato di recente in questo sito:

Circuito driver motore BLDC trifase 50V

Poiché l'acquisizione di un motore da 24 V BLDC sembra essere molto più semplice di una controparte a 220 V a causa della sua facile disponibilità sul mercato, discuteremo il circuito del ventilatore da soffitto BLDC proposto utilizzando un motore a 24 V BLDC.
Supponiamo di selezionare un BLDC da 24 V 2 Amp per il nostro ventilatore da soffitto, come mostrato nell'esempio seguente, assicurandoci che includa sensori con esso:

Per controllare questo motore e applicarlo come un ventilatore da soffitto, possiamo utilizzare il collegamento del circuito driver 50V come indicato nel paragrafo precedente, e modificare lo schema allegato per adattarlo ai parametri di controllo del ventilatore da soffitto, come di seguito indicato:

Schema elettrico

Il diagramma sembra piuttosto semplice e devi solo collegare le parti come mostrato nel diagramma, utilizzando un PCB ben progettato.

La pentola da 10K funge da manopola di controllo della velocità per il ventilatore da soffitto.

Elenco delle parti

• C1 = 100 µF
• C2 = 100 nF
• C3 = 220 nF
• CBOOT = 220 nF
• COFF = 1 nF
• CPUL = 10 nF
• CREF1 = 33 nF
• CREF2 = 100 nF
• CEN = 5,6 nF
• CP = 10 nF
• D1 = 1N4148
• D2 = 1N4148
• Opamp = IC 741
• R1 = 5,6 K
• R2 = 1,8 K
• R3 = 4,7 K
• R4 = 1 M
• RDD = 1 K
• REN = 100 K
• RP = 100
• RSENSE = 0,3
• ROFF = 33 K
• RPUL = 47 K
• RH1, RH2, RH3 = 10 K

Alimentazione elettrica:

Dal circuito del controller del ventilatore da soffitto BLDC mostrato sopra, possiamo capire che il circuito richiederà un'alimentazione CC per funzionare, e questo può essere soddisfatto tramite qualsiasi unità SMPS standard, il miglior esempio è il caricatore del laptop che può essere efficacemente utilizzato per il funzionamento del proposto Motore 24V BLDC , attraverso il circuito controller specificato.

Nel caso in cui decidessi di costruire tu stesso l'SMPS, potresti forse provare il concetto spiegato in questo Circuito SMPS 12V, 2 amp.

Qui il rapporto dell'avvolgimento secondario potrebbe essere opportunamente raddoppiato per ottenere i 24V richiesti invece dei 12V specificati nel progetto.

Per l'alimentazione a 5 V è possibile utilizzare uno stadio basato su IC 7805 e raggiungere il requisito di 5 V per la scheda controller BLDC.

Conclusione

L'obiettivo principale dell'utilizzo di un ventilatore BLDC è quello di implementare un motore senza condensatore (o motore brushless) dove il rotore non porta alcun avvolgimento, il che a sua volta garantisce attrito pressoché nullo e quindi efficienza estremamente elevata rispetto ai normali ventilatori da soffitto tipo condensatore . È possibile utilizzare qualsiasi BLDC per quella materia e alimentare il circuito CC e il motore con un SMPS. Tuttavia, è necessario notare che i motori classificati con una tensione maggiore forniranno una maggiore efficienza per questa particolare applicazione.

Con questo si conclude la spiegazione riguardante la realizzazione di un semplice circuito di ventilatore da soffitto BLDC, se avete dubbi relativi fammelo sapere attraverso i vostri preziosi commenti.