Автоматический регулятор оборотов кулера. Схема управления вентилятором от температуры.

Настроечный элемент представляет собой полевой транзистор с очень низким сопротивлением открытого канала. Я использовал транзистор типа PHD55N03.

Содержание

Система автоматического управления вентилятором.

В практике радиолюбителей часто возникает необходимость охлаждения некоторых мощных активных элементов: Управляющие транзисторы в источниках питания, в выходных каскадах мощных ЛЧМ, радиолампы в выходных каскадах передатчиков и т.д.

Самый простой способ, конечно, — запустить вентилятор на полную скорость. Но это не лучшее решение, поскольку шум вентилятора раздражает и мешает.

Решением может стать автоматическое управление вентилятором.

Такое автоматическое управление вентилятором контролирует включение и выключение, а также скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры.

В этой статье предлагается простое и бюджетное решение…..

Некоторое время назад один друг попросил меня сделать для него автоматический регулятор скорости вентилятора для его зарядного устройства. Поскольку у меня не было готового решения, мне пришлось искать в Интернете что-то подходящее.

Поскольку я всегда руководствуюсь принципом максимально упростить жизнь, я искал более простую систему, без микроконтроллеров, которые сейчас толкают туда, где нужно, и туда, где не нужно. Вот как я нашел эту статью: http://dl2kq.de/pa/1-11.htm. Я решил опробовать описанную в ней систему автоматического управления вентиляторами.

Автоматическая система управления вентилятором №1.

Принципиальная схема устройства показана ниже:

В этом случае используется вентилятор с рабочим напряжением 12 В.

На схему подается напряжение 15…18 В. Встроенный регулятор типа 7805 регулирует выходное напряжение для вентилятора. Транзистор VT1 управляет работой интегрального регулятора. Кремниевые транзисторы (VT2 и VT3) в диодной схеме используются в качестве датчиков температуры.

Схема работает следующим образом: Когда температурные датчики холодные, напряжение на них максимально. Транзистор VT1 полностью открыт, напряжение на его коллекторе (и, соответственно, на клемме 2 интегрального контроллера) составляет одну десятую вольта. Напряжение, подаваемое на вентилятор, почти равно выходному напряжению микросхемы LM7805, и вентилятор вращается с низкой скоростью.

Когда температурные датчики (один или оба) нагреваются, напряжение на основании VT1 начинает уменьшаться. Транзистор VT1 начинает выключаться, напряжение на его коллекторе увеличивается, соответственно увеличивается и напряжение на выходе микросхемы LM7805.

Скорость вращения вентилятора также увеличивается и равномерно достигает максимальной скорости. Когда температурные датчики остывают, происходит обратный процесс, и скорость вентилятора уменьшается.

Количество датчиков может варьироваться от одного до нескольких (я тестировал три датчика, подключенных параллельно). Датчики могут быть расположены рядом друг с другом (для повышения эксплуатационной надежности) или в разных местах.

Первоначально эта схема была разработана для использования в КВ усилителе мощности с мощными лампами и, следовательно, для большого количества блокировочных конденсаторов. При использовании этой схемы для автоматического управления вентиляторами, например, в источниках питания или мощных усилителях НЧ, установка блокирующих конденсаторов невозможна.

Я проделал лабораторную работу, чтобы проверить, можно ли управлять термостатированным регулятором, собранным в соответствии с рисунком 2 (см. текст статьи), с напряжением +27 В вместо обычных +12 В. Мне пришлось проделать эту работу, потому что в некоторых схемах управления вентиляторами не используются блокировочные конденсаторы.

Мне пришлось сделать эту работу, потому что у некоторых коллег что-то там не работает, а работает в обратном направлении и вообще не….

Я собрал упрощенную схему — всего три части. Я использовал IRF630 в качестве буферного транзистора.

Схема работает следующим образом:

В качестве нагрузки я использовал 27-вольтовый электродвигатель DP25-1.6-3-27.

Он заработал сразу и как положено — когда термистор нагревается, двигатель начинает вращаться и останавливается, когда остывает. Порог срабатывания устанавливается с помощью подстроечного резистора 10 кОм. Можно настроить его так, чтобы схема работала даже при нагревании термистора дыханием.

Заключение: Все было проверено и все работает.

Автоматический регулятор оборотов кулера

Охлаждающие вентиляторы сегодня можно найти во многих бытовых приборах, будь то компьютеры, музыкальные системы или домашние кинотеатры. Они хорошо справляются с охлаждением нагретых компонентов, но при этом издают много шума и отвлекают внимание. Это особенно важно для музыкальных центров и домашних кинотеатров, поскольку шум вентилятора может помешать вам наслаждаться любимой музыкой. Производители часто экономят и подключают вентиляторы непосредственно к блоку питания, чтобы они всегда работали на максимальной скорости, независимо от того, требуется ли в данный момент охлаждение или нет. Решение этой проблемы может быть таким простым, как установка собственного автоматического регулятора скорости охлаждения. Он отслеживает температуру радиатора и включает охлаждение только при необходимости. Если температура продолжает расти, контроллер увеличивает скорость холодильника до максимальной. Это устройство не только снижает шум, но и значительно увеличивает срок службы самого вентилятора. Его также можно использовать для изготовления импровизированных мощных усилителей, источников питания и других электронных устройств.

Схема

Схема очень проста и содержит только два транзистора, несколько резисторов и термистор, но работает она очень хорошо. M1 на рисунке — это вентилятор, скорость которого регулируется. Схема предназначена для использования со стандартными 12-вольтовыми холодильниками. VT1 — маломощный n-p-n транзистор, например, КТ3102Б, BC547Б, КТ315Б. Здесь желательно использовать транзисторы с коэффициентом усиления 300 и более. VT2 — это мощный n-n транзистор, который преобразует вентилятор. Можно использовать недорогие отечественные КТ819, КТ829, и опять же желательно выбрать транзистор с высоким коэффициентом усиления. R1 — термистор (также называемый термистором PTC), важное звено в цепи. Он изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры. Подойдет любой NTC термистор 10-200 кОм, например, коммерчески доступный MMT-4. Номинальное значение подстроечного резистора R2 зависит от выбора термистора, оно должно быть в 1,5 — 2 раза больше. Этот резистор используется для установки порога включения вентилятора.

Изготовление регулятора

Схема может быть легко собрана путем настенного монтажа, или вы можете сделать печатную схему, как это сделал я. На плате имеются разъемы для подключения кабелей питания и самого вентилятора, а термистор соединен с парой проводов и подключен к радиатору. Для лучшей теплопроводности его следует соединить с термопастой. Плата была собрана с использованием метода LUT, ниже приведены фотографии процесса.

После того как плата собрана, на нее, как обычно, припаиваются компоненты, сначала маленькие, а затем большие. При пайке транзисторов необходимо обратить внимание на расположение соединений транзисторов и убедиться, что они припаяны правильно. После сборки платы необходимо смыть остатки флюса, проверить детали и убедиться в правильности сборки.

Работа схемы

Принципиальная схема устройства показана на следующем рисунке.

ЖК-дисплей подключен к плате Arduino в 4-битном режиме. Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье о подключении ЖК-дисплея к Arduino. Выводы RS, EN, D4, D5, D6 и D7 ЖК-дисплея подключены к цифровым выводам 7, 6, 5, 4, 3 и 2 Arduino. Датчик DHT11 подключен к контакту 12 Arduino через подтягивающий резистор. Вывод 9 Arduino используется для управления скоростью вращения вентилятора (с помощью транзистора).

Исходный код программы

Сначала мы подключим библиотеки для ЖК-дисплея и датчика температуры (dht), а затем инициализируем контакты для ЖК-дисплея, датчика температуры и вентилятора.

Затем мы инициализируем все остальные вещи, которые нам нужны, в разделе настройки. В секции цикла мы будем использовать функции dht для считывания значений с датчика температуры, извлечения температуры из этих значений, преобразования их в температуру по Цельсию и отображения значения на ЖК-дисплее.

Затем мы сравниваем значение температуры с заданными температурными пределами (таблица выше) и по результатам сравнения генерируем соответствующее значение ШИМ на выходном контакте, к которому подключен транзистор, для управления скоростью вращения вентилятора.

Для генерации ШИМ мы используем функцию analogWrite(pin, значение ШИМ), используя все 8 бит. Значение ШИМ соответствует значению аналогового напряжения. Это означает, что, например, если мы хотим генерировать ШИМ с рабочим циклом 20%, мы должны передать значение 255/5 в эту функцию (analogWrite).

Полный текст программы приводится ниже.

Варианты выбора

Если вы хотите подключить только несколько дополнительных вентиляторов с минимальными затратами, выберите разветвитель вентиляторов по цене от 230 рублей.

Если один из вентиляторов вашего системного блока вращается слишком громко, рассмотрите возможность установки регулятора скорости вращения вентилятора с ручным управлением. Он позволяет легко регулировать скорость вращения вентилятора до нужной скорости и стоит от 180 рублей.

Для управления более чем одним вентилятором корпуса можно приобрести ручную многовентиляторную сборку. В зависимости от дополнительных функций он будет стоить 900-3800 рублей.

Чтобы управлять всеми вентиляторами на компьютере, выбирайте систему сброса с автоматическим управлением скоростью вращения вентиляторов. Его цена колеблется в пределах 230-8000 рублей.

Регулятор вентилятора с датчиком температуры

Как известно, вентилятор в компьютерных блоках питания типа AT вращается с постоянной частотой, независимо от температуры высоковольтных транзисторов. Однако источник питания не всегда передает нагрузке максимальную мощность. Потребляемая мощность максимальна при включении компьютера и достигает максимума во время интенсивной передачи данных.

Как сделать управляемую плату регулятора на 1,2–35 В

Чтобы уменьшить износ вентилятора и шум компьютера, вы можете использовать автоматическую регулировку скорости вращения вентилятора, показанную на рисунке. В качестве датчика температуры германиевые диоды VD1-VD4 подключены в обратном направлении в цепь базы составного транзистора VT1VT2. Выбор диодов в качестве датчика обусловлен тем, что зависимость обратного тока от температуры более выражена, чем зависимость сопротивления термисторов. Кроме того, стеклянный корпус этих диодов позволяет отказаться от диэлектрических прокладок при установке их в теплоотвод силовых транзисторов.

Необходимые радиодетали:

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).

Следует отметить, что количество диодов датчика температуры зависит от статического коэффициента передачи тока составного транзистора VT1, VT2. Если при использовании резистора R2, показанного на рисунке, температура в помещении и мощность крыльчатки вентилятора постоянны, то количество диодов следует увеличить.

Убедитесь, что крыльчатка начинает вращаться с низкой частотой при подаче напряжения питания. Если скорость с четырьмя диодами датчика намного выше, чем требуется, количество диодов, конечно, следует уменьшить.

Устройство устанавливается в корпус источника питания. Провода одноименных диодов VD1-VD4 спаяны вместе с корпусами вплотную друг к другу в одной плоскости. Полученный блок припаивается к теплоотводу высоковольтного транзистора с обратной стороны с помощью BF-2 (или другого термостойкого материала, например, эпоксидной смолы). Установите транзистор VT2 с резисторами R1 и R2 на выводах и транзистор VT1 с выводом эмиттера в отверстие «кулера» на плате блока питания.

Настройка устройства ограничивается выбором резистора R2. Временно замените его переменным резистором (100-150 кОм), подберите сопротивление используемого компонента так, чтобы вентилятор вращался с низкой частотой при номинальной нагрузке (транзисторные кулеры блока питания греются от руки). Во избежание поражения электрическим током (радиаторы находятся под напряжением!), температуру контактов можно «измерить», только выключив компьютер. В правильно настроенном блоке вентилятор должен включаться не сразу после включения компьютера, а только через 2-3 минуты после прогрева транзисторов блока питания.

Охлаждение термостата RPM своими руками.

Сегодня мы соберем очень простой термостатический регулятор скорости вращения вентилятора, состоящий всего из трех компонентов. Это самодельное устройство будет полезно, если, например, вы делаете блок питания и вам нужно, чтобы при высокой нагрузке, когда начинают нагреваться силовые транзисторы в кулере, принудительно обеспечить активное охлаждение этих транзисторов, хорошо, и это будет полезно для других устройств и самоделок, как электронная нагрузка.

Запасные части для термостата:

Терморезистор NTC 5 кОм – https://ali.pub/4vx5ga;
Подстроечный резистор 2 кОм;
Транзистор IRFZ44N – https://ali.pub/4vx541;
Кулер на 12 В.

Охлаждение термостата RPM своими руками.