Предыдущая публикация
Схемы регуляторов частоты вращения вентилятора
Рациональное управление принудительным охлаждением
Радиолюбители широко используют принудительное охлаждение теплоотводов в своих конструкциях. Основная причина использования такого метода охлаждения – существенная экономия на площади радиатора и габарите радиоэлектронного устройства в целом.Управление скоростью вращения вентилятора охлаждения имеет несколько преимуществ над обычной схемой, когда он постоянно включен и ничем не управляется.
Во-первых, это продлевает срок службы самого вентилятора, который не бесконечен. А во-вторых снижается уровень шума производимый вентилятором, который в некоторых случаях может отвлекать или раздражать.
В этой публикации рассмотрим несколько простых схем управления частотой вращения 12-ти вольтовым вентилятором охлаждения в зависимости от температуры радиатора, на котором закреплён качестве датчика температуры ntc-терморезистор.
Схемы управления
В схеме, электродвигатель вентилятора М1 питается от источника напряжения 12 В через регулируемый стабилизатор DA1 LM317 (отечественный аналог – КР142ЕН12). На охлаждаемом вентилятором теплоотводе установлен терморезистор R1 сопротивление которого уменьшается с повышением температуры.
Величина выходного напряжения DA1 зависит от отношения сопротивлений резисторов R3R4 участка коллектор-эмиттер транзистора VT1.
Когда транзистор закрыт выходное напряжение стабилизатора при соответствующем выборе резисторов R3 и R4 близко к напряжению питания. Скорость вращения вентилятора в этом случае максимальная.
Если транзистор полностью открыт – выходное напряжение DA1 – менее 2 В и вентилятор не работает. Именно такой остается ситуация пока радиатор, на котором установлен терморезистор R1, холодный и сопротивление терморезистора максимально.
При росте температуры теплоотвода напряжение на базе транзистора с делителя напряжения R2R1 уменьшается и транзистор постепенно запирается. Напряжение, прикладываемое к вентилятору, повышается, и он начинает работать с нарастающей производительностью.
Значение температуры, при котором достигается равновесие между выделяемой элементами, установленными на теплоотводе, мощностью и количеством тепла отводимого за счет обдува, можно установить подборкой резистора R2.
Для этого временно заменяют резистор R2 двумя соединёнными последовательно – постоянным (47…51 кОм) и переменным номиналом 220 кОм. Добившись нужного результата, измеряют мультиметром суммарное сопротивление этих резисторов и впаивают вместо них один соответствующего номинала.
Величина выходного напряжения DA1 зависит от отношения сопротивлений резисторов R3R4 участка коллектор-эмиттер транзистора VT1.
Когда транзистор закрыт выходное напряжение стабилизатора при соответствующем выборе резисторов R3 и R4 близко к напряжению питания. Скорость вращения вентилятора в этом случае максимальная.
Если транзистор полностью открыт – выходное напряжение DA1 – менее 2 В и вентилятор не работает. Именно такой остается ситуация пока радиатор, на котором установлен терморезистор R1, холодный и сопротивление терморезистора максимально.
При росте температуры теплоотвода напряжение на базе транзистора с делителя напряжения R2R1 уменьшается и транзистор постепенно запирается. Напряжение, прикладываемое к вентилятору, повышается, и он начинает работать с нарастающей производительностью.
Значение температуры, при котором достигается равновесие между выделяемой элементами, установленными на теплоотводе, мощностью и количеством тепла отводимого за счет обдува, можно установить подборкой резистора R2.
Для этого временно заменяют резистор R2 двумя соединёнными последовательно – постоянным (47…51 кОм) и переменным номиналом 220 кОм. Добившись нужного результата, измеряют мультиметром суммарное сопротивление этих резисторов и впаивают вместо них один соответствующего номинала.
Когда нежелательно полностью останавливать вентилятор, схему можно собрать по рисунку выше. В ней напряжение на вентиляторе не падает ниже определенного значения.
Номиналы резисторов R3…R5 должны удовлетворять уравнениям: R4 + R5 = R3 (Umax / 1,25 – 1) и R4 = R3 (Umin / 1,25 – 1). Где Umax и Umin – максимальное и минимальное значения напряжения на вентиляторе. Перед расчетом необходимо задать номинал одного из резисторов. Обычно выбирают R3 = 120…240 Ом.
Действующие по такому же принципу схему регулятора можно построит и на интегральном стабилизаторе с фиксированным выходным напряжением, например, на LM7805 (КР142ЕН5А).
Номиналы резисторов R3…R5 должны удовлетворять уравнениям: R4 + R5 = R3 (Umax / 1,25 – 1) и R4 = R3 (Umin / 1,25 – 1). Где Umax и Umin – максимальное и минимальное значения напряжения на вентиляторе. Перед расчетом необходимо задать номинал одного из резисторов. Обычно выбирают R3 = 120…240 Ом.
Действующие по такому же принципу схему регулятора можно построит и на интегральном стабилизаторе с фиксированным выходным напряжением, например, на LM7805 (КР142ЕН5А).
Напряжение, подаваемое на вентилятор, в этом случае не может опуститься ниже номинального выходного напряжения DA1 (в приведённой схеме – 5 В).
При необходимости питать вентилятор отрицательным, относительно общего провода, напряжением, достаточно применить в регуляторе стабилизатор, включенный в минусовый провод, и транзистор структуры pnp, как показано ниже.
При необходимости питать вентилятор отрицательным, относительно общего провода, напряжением, достаточно применить в регуляторе стабилизатор, включенный в минусовый провод, и транзистор структуры pnp, как показано ниже.
Следующая публикация
Нет комментариев