Circuito de ventilador de techo BLDC para ahorro de energía

En los próximos años, es posible que todos los ventiladores de techo convencionales con arranque por condensador sean reemplazados por circuitos de ventiladores de techo BLDC, ya que el concepto permite que la operación sea extremadamente eficiente y ahorre energía en más del 50%.

Reemplazo del ventilador de arranque del capacitor con ventilador BLDC

Así como las lámparas incandescentes tradicionales hoy en día casi son reemplazadas por las muchas lámparas LED eficientes , es hora de que los ventiladores de techo sean más inteligentes y eficientes.

De hecho, hacer un circuito de ventilador de techo basado en BLDC puede ser mucho más fácil que un ventilador del tipo de arranque por condensador, y podría hacerlo incluso un aficionado común que tenga conocimientos básicos de electrónica.

Que necesitarás

Para lograr esto, es posible que deba adquirir o realizar los siguientes módulos:

1) Un circuito controlador BLDC.
2) Un SMPS para alimentar el circuito controlador BLDC
3) Un motor BLDC apropiadamente combinado.
4) Racor de hélice o pala para el motor.

Especificaciones principales

Las especificaciones del controlador BLDC se pueden seleccionar según las especificaciones del motor BLDC disponible, por ejemplo, si le resulta cómodo adquirir un BLDC de 220 V o 310 V, probablemente podría optar por un diseño de controlador que tenga especificaciones coincidentes, como el siguiente circuito que se publicó hace algún tiempo en este sitio web.

IC de controlador IGBT trifásico compacto STGIPN3H60

Por otro lado, si un motor BLDC de menor clasificación en el rango de 12 V a 50 V parece más fácil de obtener, se podría pensar en seleccionar el siguiente diseño alternativo, que también se publicó recientemente en este sitio web:

Circuito de controlador de motor BLDC trifásico de 50 V

Dado que adquirir un motor BLDC de 24 V parece ser mucho más fácil que uno de 220 V debido a su fácil disponibilidad en el mercado, analizaremos el circuito de ventilador de techo BLDC propuesto utilizando un motor BLDC de 24 V.
Supongamos que seleccionamos un BLDC de 24 V y 2 amperios para nuestro ventilador de techo, como se muestra en el siguiente ejemplo, asegúrese de que incluya sensores:

Para controlar este motor y aplicarlo como un ventilador de techo, podemos usar el enlace del circuito del controlador de 50 V como se indica en el párrafo anterior, y modificar el diagrama adjunto para adaptarlo a los parámetros de control del ventilador de techo, como se indica a continuación:

Diagrama de circuito

El diagrama parece bastante sencillo y solo necesita conectar las partes como se muestra en el diagrama, usando una PCB bien diseñada.

La olla 10K sirve como perilla de control de velocidad para el ventilador de techo.

Lista de partes

• 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

Fuente de alimentación:

A partir del circuito controlador del ventilador de techo BLDC que se muestra arriba, podemos entender que el circuito requerirá una alimentación de CC para funcionar, y esto se puede cumplir a través de cualquier unidad SMPS estándar, siendo el mejor ejemplo el cargador de su computadora portátil que se puede usar de manera efectiva para operar el propuesto Motor BLDC de 24 V , a través del circuito controlador dado.

En caso de que decida construir el SMPS usted mismo, tal vez podría probar el concepto explicado en este Circuito SMPS de 12 V y 2 amperios.

Aquí, la relación del devanado secundario podría duplicarse adecuadamente para obtener los 24 V necesarios en lugar de los 12 V especificados en el diseño.

Para el suministro de 5 V, puede usar una etapa basada en IC 7805 y lograr el requisito de 5 V para la tarjeta controladora BLDC.

Conclusión

El objetivo principal de utilizar un ventilador BLDC es implementar un motor sin condensador (o motor sin escobillas) donde el rotor no lleve ningún devanado, lo que a su vez garantiza una fricción prácticamente nula y, por lo tanto, una eficiencia extremadamente alta en comparación con las unidades de ventilador de techo tipo condensador normales . Puede usar cualquier BLDC para el caso y alimentar el circuito de CC y el motor con un SMPS. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los motores clasificados con voltaje más alto proporcionarán una mayor eficiencia para esta aplicación en particular.

Con esto concluye la explicación sobre la realización de un circuito de ventilador de techo BLDC simple, si tiene alguna duda relacionada, hágamelo saber a través de sus valiosos comentarios.