Автоматический регулятор оборотов кулера
Вентиляторы охлаждения сейчас стоят во многих бытовых приборах, будь то компьютеры, музыкальные центры, домашние кинотеатры. Они хорошо, справляются со своей задачей, охлаждают нагревающиеся элементы, однако издают при этом истошный, и весьма раздражающий шум. Особенно это критично в музыкальных центрах и домашних кинотеатрах, ведь шум вентилятора может помешать наслаждаться любимой музыкой. Производители часто экономят и подключают охлаждающие вентиляторы напрямую к питанию, от чего они вращаются всегда с максимальными оборотами, независимо от того, требуется охлаждение в данный момент, или нет. Решить эту проблему можно достаточно просто – встроить свой собственный автоматический регулятор оборотов кулера. Он будет следить за температурой радиатора и только при необходимости включать охлаждение, а если температура продолжит повышаться, регулятор увеличит обороты кулера вплоть до максимума. Кроме уменьшения шума такое устройство значительно увеличит срок службы самого вентилятора. Использовать его также можно, например, при создании самодельных мощных усилителей, блоков питания или других электронных устройств.
Схема
Схема крайне проста, содержит всего два транзистора, пару резисторов и термистор, но, тем не менее, замечательно работает. М1 на схеме – вентилятор, обороты которого будут регулироваться. Схема предназначена на использование стандартных кулеров на напряжение 12 вольт. VT1 – маломощный n-p-n транзистор, например, КТ3102Б, BC547B, КТ315Б. Здесь желательно использовать транзисторы с коэффициентом усиления 300 и больше. VT2 – мощный n-p-n транзистор, именно он коммутирует вентилятор. Можно применить недорогие отечественные КТ819, КТ829, опять же желательно выбрать транзистор с большим коэффициентом усиления. R1 – терморезистор (также его называют термистором), ключевое звено схемы. Он меняет своё сопротивление в зависимости от температуры. Сюда подойдёт любой NTС-терморезистор сопротивлением 10-200 кОм, например, отечественный ММТ-4. Номинал подстроечного резистора R2 зависит от выбора термистора, он должен быть в 1,5 – 2 раза больше. Этим резистором задаётся порог срабатывания включения вентилятора.
Изготовление регулятора
Схему можно без труда собрать навесным монтажом, а можно изготовить печатную плату, как я и сделал. Для подключения проводов питания и самого вентилятора на плате предусмотрены клеммники, а терморезистор выводится на паре проводков и крепится к радиатору. Для большей теплопроводности прикрепить его нужно, используя термопасту. Плата выполняется методом ЛУТ, ниже представлены несколько фотографий процесса.
После изготовления платы в неё, как обычно запаиваются детали, сначала мелкие, затем крупные. Стоит обратить внимание на цоколёвку транзисторов, чтобы впаять их правильно. После завершения сборки плату нужно отмыть от остатков флюса, прозвонить дорожки, убедиться в правильности монтажа.
Настройка
Теперь можно подключать к плате вентилятор и осторожно подавать питание, установив подстроечный резистор в минимальное положение (база VT1 подтянута к земле). Вентилятор при этом вращаться не должен. Затем, плавно поворачивая R2, нужно найти такой момент, когда вентилятор начнёт слегка вращаться на минимальных оборотах и повернуть подстроечник совсем чуть-чуть обратно, чтобы он перестал вращаться. Теперь можно проверять работу регулятора – достаточно приложить палец к терморезистору и вентилятор уже снова начнёт вращаться. Таким образом, когда температура радиатора равно комнатной, вентилятор не крутится, но стоит ей подняться хоть чуть-чуть, он сразу же начнёт охлаждать.
Источник
НЕСКОЛЬКО СХЕМ РЕАЛИЗАЦИИ РЕГУЛЯТОРА ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА ОХЛАЖДЕНИЯ
Принудительное охлаждение теплоотвода в радиоэлектронных устройствах используется довольно широко радиолюбителями в своих конструкциях. Иногда без него просто не обойтись, при использовании мощных схем, а иногда такой метод охлаждения позволяет существенно сэкономить на площади радиатора охлаждения и габаритах итогового устройства. На канале уже было две статьи на тему управления вентилятором охлаждения. Первая конструкция « заточена » чисто под использование в УМЗЧ и управлялась его выходным сигналом, а во второй использовался ntc -терморезистор в качестве датчика для управления числом оборотов вентилятора охлаждения.
Рациональное управление числом оборотов вентилятора охлаждения имеет ряд преимуществ над обычным включением вентилятора, который постоянно включен и ничем не управляется. Во-первых, это и продление срока службы самого вентилятора, который не бесконечен. А во-вторых, включение или повышение числа оборотов вентилятора именно когда это действительно необходимо снижает уровень шума им производимый, который в некоторых случаях может отвлекать и раздражать.
Предлагаю вниманию радиолюбителей ещё несколько простых схем управления частотой вращения 12-ти вольтовых вентиляторов охлаждения, в зависимости от температуры теплоотвода, где в качестве датчика используется ntc -терморезистор.
В регуляторе, собранном по схеме, изображенной выше, двигатель вентилятора М1 питается от источника напряжения 12 В через регулируемый интегральный стабилизатор DA1 . На обдуваемом вентилятором теплоотводе установлен терморезистор R1 сопротивление которого уменьшается с повышением температуры.
Напряжение на выходе стабилизатора DA1 зависит от отношения сопротивлений резистора R3 и резистора R4 с подключенным параллельно ему участком коллектор — эмиттер транзистора VT1 . Когда транзистор закрыт выходное напряжение стабилизатора при соответствующем выборе резисторов R3 и R4 близко к напряжению питания. Производительность вентилятора в этом случае максимальна.
При полностью открытом транзисторе, выходное напряжение стабилизатора менее 2 В и вентилятор не работает. Именно такой остается ситуация пока теплоотвод, на котором установлен терморезистор R1 , холодный и сопротивление терморезистора максимально.
С ростом температуры теплоотвода напряжение на базе транзистора поступающее с образованного резистором R2 и терморезистором R1 делителя напряжения уменьшается и транзистор постепенно закрывается. Напряжение, подаваемое на вентилятор, увеличивается, 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 двумя соединенными последовательно, постоянным — номиналом 47…51 кОм и переменным — номиналом 220 кОм . Добившись нужного результата, измеряют мультиметром суммарное сопротивление этих резисторов и впаивают вместо них один соответствующего номинала.
В тех случаях, когда полная остановка вентилятора нежелательна, регулятор можно собрать по схеме, изображенной выше. Здесь 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 — соответственно максимальное и минимальное значения напряжения на вентиляторе. Перед расчетом необходимо задать номинал одного из резисторов. Обычно выбирают R3 = 120…240 Ом .
Стабилизатор LM317, в рассмотренных регуляторах, можно заменить его отечественным аналогом — КР142ЕН12 . Действующие по такому же принципу регуляторы можно построит и на интегральных стабилизаторах с фиксированным выходным напряжением, например, на LM7805 ( КР142ЕН5А ) по схеме, изображенной на рисунке ниже.
Напряжение, подаваемое на вентилятор, в этом случае не может опуститься ниже номинального выходного напряжения стабилизатора.
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.
Источник
3 лучшие схемы регуляторов скорости вентиляторов
Рассмотрим ТОП-3 рабочих схемы регулятора скорости вращения вентилятора. Каждая схема не только проверена, но и отлично подойдёт для воплощения начинающими радиолюбителями. К каждой схеме прилагается список необходимых компонентов для монтажа своими руками и пошаговые рекомендации.
Регулятор скорости вентилятора — простая схема
Предлагаемая ниже схема обеспечивает простую регулировку оборотов вентилятора без контроля оборотов. В устройстве использованы отечественные транзисторы КТ361 и КТ814. Конструктивно плата размещается непосредственно в блоке питания, на одном из радиаторов. Она имеет дополнительные посадочные места для подключения второго датчика (внешнего) и возможность добавить стабилитрон, ограничивающий минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор.
Список необходимых радиоэлементов:
- 2 биполярных транзистора — КТ361А и КТ814А.
- Стабилитрон — 1N4736A (6.8В).
- Диод.
- Электролитический конденсатор — 10 мкФ.
- 8 резисторов — 1х300 Ом, 1х1 кОм, 1х560 Ом, 2х68 кОм, 1х2 кОм, 1х1 кОм, 1х1 МОм.
- Терморезистор — 10 кОм
- Вентилятор.
Плата регулятора скорости вентилятора:
Фото готового регулятора скорости вентилятора:
Регулятор вентилятора с датчиком температуры
Как известно, вентилятор в блоках питания компьютеров формата AT вращается с неизменной частотой независимо от температуры корпусов высоковольтных транзисторов. Однако блок питания не всегда отдает в нагрузку максимальную мощность. Пик потребляемой мощности приходится на момент включения компьютера, а следующие максимумы — на время интенсивного дискового обмена.
Если же учесть ещё и тот факт, что мощность блока питания обычно выбирается с запасом даже для максимума энергопотребления, нетрудно прийти к выводу, что большую часть времени он недогружен и принудительное охлаждение теплоотвода высоковольтных транзисторов чрезмерно. Иными словами, вентилятор впустую перекачивает кубометры воздуха, создавая при этом довольно сильный шум и засасывая пыль внутрь корпуса.
Уменьшить износ вентилятора и снизить общий уровень шума, создаваемого компьютером можно, применив автоматический регулятор частоты вращения вентилятора, схема которого показана на рисунке. Датчиком температуры служат германиевые диоды VD1–VD4, включенные в обратном направлении в цепь базы составного транзистора VT1VT2. Выбор в качестве датчика диодов обусловлен тем, что зависимость обратного тока от температуры имеет более выраженный характер, чем аналогичная зависимость сопротивления терморезисторов. Кроме того, стеклянный корпус указанных диодов позволяет обойтись без каких-либо диэлектрических прокладок при установке на теплоотводе транзисторов блока питания.
- 2 биполярных транзистора (VT1, VT2) — КТ315Б и КТ815А соответственно.
- 4 диода (VD1-VD4) — Д9Б.
- 2 резистора (R1, R2) — 2 кОм и 75 кОм (подбор) соответственно.
- Вентилятор (M1).
Резистор R1 исключает возможность выхода из строя транзисторов VT1, VT2 в случае теплового пробоя диодов (например, при заклинивании электродвигателя вентилятора). Его сопротивление выбирают, исходя из предельно допустимого значения тока базы VT1. Резистор R2 определяет порог срабатывания регулятора.
Следует отметить, что число диодов датчика температуры зависит от статического коэффициента передачи тока составного транзистора VT1, VT2. Если при указанном на схеме сопротивлении резистора R2, комнатной температуре и включенном питании крыльчатка вентилятора неподвижна, число диодов следует увеличить.
Необходимо добиться того, чтобы после подачи напряжения питания она уверенно начинала вращаться с небольшой частотой. Естественно, если при четырех диодах датчика частота вращения окажется значительно больше требуемой, число диодов следует уменьшить.
Устройство монтируют в корпусе блока питания. Одноименные выводы диодов VD1-VD4 спаивают вместе, расположив их корпусы в одной плоскости вплотную друг к другу. Полученный блок приклеивают клеем БФ-2 (или любым другим термостойким, например, эпоксидным) к теплоотводу высоковольтных транзисторов с обратной стороны. Транзистор VT2 с припаянными к его выводам резисторами R1, R2 и транзистором VT1 устанавливают выводом эмиттера в отверстие «-cooler» платы блока питания.
Источник