Uso de ventiladores de 12 V con una fuente de alimentación de 24 V

Para responder a sus preguntas, estas son mis sospechas basadas en sus observaciones: Los síntomas que observa son muy probablemente un intento de proporcionar "12V" a ventiladores de 12V, desde un suministro de 24V. Tal intento teórico de proporcionar 12V con alta eficiencia de un suministro de 24V probablemente merece la máxima puntuación, pero el diseñador IMHO tal vez no haya pensado en todas las connotaciones de usar ventiladores de 12V producidos en masa. El único propósito que se me ocurre para el capacitor de 22uF es que debe ser "bombeado" por los pulsos de 24V para que ronden alrededor de un promedio de 12V mientras se purga constantemente con un consumo de corriente teórico, perfecto y constante, que sería idéntico para todos los millones de ventiladores de 12 V que salen de las líneas de ensamblaje de los fabricantes de ventiladores (los fabricantes del mundo real ya verán el problema).

Cuando el circuito PWM "12V" falla en la práctica, ha ocurrido (esto sigue siendo mi sospecha) al suponer absolutamente en las especificaciones suministradas del ventilador ideal de 12V de los fabricantes de ventiladores, y diseñar el suministro eficiente de PWM en consecuencia , la fe en las especificaciones que aparentemente conducen a un prototipo de diseño de fuente de alimentación "12V" que está (y aquí es donde todos podemos estar seguros) fallando debido al diseño PWM simplista.

Solo UN ventilador ideal con su corriente constante y constante, descargará el capacitor de 22uF lo suficiente como para mantenerlo en un estado de carga "rizado" de aproximadamente 12 V

Los ventiladores prácticos que salen de una línea de ensamblaje de producción en masa, no creo que durante un minuto se prueben para una especificación extremadamente estricta de la constancia del consumo de corriente. Eso nunca sería concebido como su principal requisito para su uso. (Mis disculpas, estoy siendo sabio después del evento).

Por lo tanto, mi hipótesis para las naturalezas de las fallas observadas en este caso.

Ahora, tres respuestas sugeridas a la pregunta: 1- Si los ventiladores como desmontados son modificables para funcionar con su 12V nominal original, entonces hágalo y colóqueles un regulador de 12V en la línea de alimentación de 24V. Use una resistencia en serie con el regulador si es necesario para mantener el regulador dentro de las especificaciones térmicas. 2- Has comprado una impresora 3D. Solo una pequeña fracción de un costo por ciento más en la tienda de electrónica local le comprará un suministro de 12 VCC para hacer funcionar los tres ventiladores. Conectarlos será una brisa en comparación con lo que ya ha hecho. 3- Compra ventiladores de 24V como tu sugieras. Rápido, sencillo, elegante. Yo haría eso.

Los ventiladores de 12 V no tienen escobillas y tienen componentes electrónicos SMD frágiles en una PCB. Considere los voltajes máximos de su esquema de ciclo de trabajo propuesto de 24 V 50%. Hace 25 años experimenté con un ventilador de 12 V en media onda de 24 V CA rectificado de un transformador de 50 HZ El ventilador funcionó durante aproximadamente 2 minutos y luego expiró de forma deslumbrante con una pequeña bocanada de humo. El desmontaje de los ventiladores reveló una PCB quemada. Siempre alimento a los ventiladores sin escobillas de CC con CC de un convertidor que ofrece la opción de cambiar fácilmente la velocidad del ventilador si necesario.

No puedo responder a la mayoría de sus preguntas, pero señalaría que el ciclo de trabajo del 50% en el suministro de 24 V no dará como resultado un promedio de 12 V. Necesitamos calcular los verdaderos valores RMS de voltaje y corriente.

Si su suministro de 12 V da como resultado una corriente de \ $ i \ $, la duplicación del voltaje a 24 V dará como resultado una corriente de \ $ 2i \ $. Dado que la potencia está dada por \ $ P = VI \ $, entonces la potencia instantánea pasa de \ $ 12 i \ $ a \ $ 24 \ cdot 2i = 48i \ $ o un factor mayor a 4. En el ciclo de trabajo del 50% que duplicar la potencia de un suministro constante de 12 V.

Figura1.ElvalorRMSdeunaondacuadradaes\$V_P\frac{1}{\sqrt2}\$.Fuente: Mastering Electronic Design .

Ha sido una discusión interesante, y ahora, para ayudar a responder las preguntas, realmente es hora de usar un osciloscopio (sé que no tiene uno, pero ...) y comenzar algunas verificaciones de diagnóstico del controlador de batido , la alimentación entre el microcontrolador y la puerta / base del transistor de potencia, la entrada y la salida del transistor de potencia (verificando con el osciloscopio, no su multímetro) y verificando lo que está sucediendo con la forma de onda y el voltaje absoluto en sus picos, en la motores de ventilador.

Querrá saber si la relación marca / espacio, o el ciclo de trabajo (como quiera llamarlo) de la salida del microcontrolador se está reflejando en las acciones en la salida del transistor de potencia, y de allí al final fans.

Se le ha proporcionado mucha información para trabajar de parte de todos los colaboradores valiosos que han ayudado con su problema, y aún hay muchas incógnitas para dar respuestas precisas a todas sus preguntas, ahora que he tenido un poco más de tiempo para pensar en todo el proceso.

Y realizará las comprobaciones de diagnóstico para que pueda volver aquí y proporcionar más información de fondo a las preguntas que haya formulado. Buena suerte.