Схема управления вентилятором системы охлаждения

Не так давно попался в руки блок питания Enhance P520N от домашнего компьютера. Помимо основной платы блока питания, в ней обнаружилась еще небольшое устройство. Это был терморегулятор скорости вращения вентилятора. Схема простенькая, содержит всего два транзистора, четыре резистора, диод и конденсатор. Схема устройства показана на рисунке 1.

Данный регулятор можно применять не только для блоков питания, но и в усилителях мощности низкой частоты, сварочных аппаратах, мощных преобразователях, регуляторах мощности и т.д. Зачем зря жужжать, если все ПП (полупроводниковые приборы) холодные. Диод VD1, стоящий на плате и в указанной схеме по всей вероятности нужен только в конкретном ИИП, поэтому его можно убрать. На плате стоит диод 1N4002. Первый транзистор можно заменить на отечественный — КТ3102. Импортный транзистор C1384 по документации рассчитан на ток коллектора 1А, напряжение коллектор-эмиттер 60В, постоянная рассеиваемая мощность коллектора 1 ватт. Можно попробовать заменить на наш КТ814 с любой буквой или на КТ972. Электролитический конденсатор должен быть на напряжение 16 вольт.

Начальную скорость вращения вентилятора выбирают изменением величины сопротивления резистора R1. Схема работает следующим образом. Когда температура внутри контролируемого объема или непосредственно теплоотвода ПП невысокая, то транзистор VT2 призакрыт и вентилятор имеет не большую скорость вращения. При увеличении температуры начинает уменьшаться сопротивление терморезистора Rt, что в свою очередь приведет к уменьшению напряжения на базе VT1, начнет уменьшаться и ток коллектора этого транзистора. Уменьшение тока через первый транзистор приведет к увеличению тока база-эмиттер второго транзистора VT2 (уменьшится шунтирующее действие транзистора VT1 на переход база-эмиттер VT2). Транзистор VT2 начнет открываться, напряжение на вентиляторе начнет возрастать, Скорость его вращения увеличится.
Для большей универсальности в схему можно ввести стабилизатор напряжения, например, КР142ЕН8Б. У этой микросхемы максимальное входное напряжение во всем диапазоне температур равно 35 вольт.
Вид платы показан на фото 1, а рисунок печатной платы на рисунке 2.

В случае применения поверхностного монтажа, плату можно будет закрепить непосредственно на контролируемом теплоотводе для ПП, сделав в ней соответствующее отверстие для винта крепления.

После сборки и установки на свой автомобиль устройства плавного пуска электровентилятора системы охлаждения двигателя, было предложено собрать устройство плавного регулирования оборотов того же электровентилятора системы охлаждения относительно температуры двигателя. Контроллер вентилятора охлаждения радиатора. Для сбора данного устройства как раз нашлись все подходящие детальки. Решил собирать на макетной платке, так как не было времени и разрабатывать плату было честно лень. Провозившись часа три и проматерив всё и вся устройство было готово. Фотографировать не стал, так как это был, просто ужас, куча спутанных проводков и деталек. После включения устройство естественно не за работало. Схему перепаивал дважды, но с таким же печальным результатом. И, чтобы не тратить опять время, собрал схему по оригинальной версии модуля плавного регулирования оборотов автомобильного электровентилятора системы охлаждения двигателя Смерч-7 предложенную Турмалином-НН.
Так как Турмалин-НН не предлагает нам версию своей печатной платы, разрабатывать пришлось самому в своей любимой программе DipTrace.

Читайте также:  Кнопка ручника нива шевроле

Схема довольно простая и не составит особого труда повторить её начинающим радиолюбителем.

А вот и моя плата, под дип.

Плату разрабатывал исключительно под свои компоненты. Как видите, транзистор посадил на довольно мощный радиатор SK-104, так как охлаждение много не бывает. Резисторы ставил столбиком, как на плате в старом телевизоре. Штепсиль использовал от платы стиральной машины.

Плата получилось довольно симпатичной.

А, также набросал плату в смд варианте. При оставшимся том же радиаторе, применил вместо штепсися от стиралки, привычный винтовой клемник.

Первое включение устройства собрал по варианту плавного пуска и остановки вентилятора. То есть контакт ХТ2 замкнул на +12В.

При подаче питания тестовый мотор на секунду включался и останавливался. А вот уже при замыкании контакта ХТ3 на землю наблюдается плавное раскручивание моторчика и при отключение контакта ХТ3 от земли мотор плавно останавливается. Устройство можно считать рабочим.

Теперь самое интересное. Как заставить работать устройство относительно температуры. Подключаем контакт ХТ2 к датчику ТМ-106, далее, доведя температуру двигателя до температуры примерно 85-90 добиваемся путём поворота движка переменного резистора R5 момента начала вращения электровентилятора. Дальше при росте температуры сопротивление датчика будет уменьшаться, и соответственно обороты электровентилятора будут увеличиваться. А при понижении температуры, наоборот уменьшаться вплоть до его остановки.

Тут основной смысл в том, что автомобиль должен быть оборудован датчиком резистивного типа. И ежели датчик у вас цифровой или по сопротивлению сильно разнится с датчиком ТМ-106, а его сопротивление должно быть порядка 240 Ом, то нужно будет устанавливать дополнительный датчик. И при номинальной температуре с датчика должно выходить в районе 6 вольт. Так как датчика ТМ-106 у меня нет и для проверки устройства на столе, собрал делитель напряжения с переменным резистором в 1 кОм. На выходе с делителя настроил напряжение около 6 вольт и поворотом резистора R5 добился момента начало вращения тестового электродвигателя. Имитируя работу термодатчика путём поворота движка резистора делителя напряжения, наблюдаем пук моторчика при уменьшении напряжения и его остановку при увеличении напряжения. Полагаю данный прибор можно установить практически на любой автомобиль. Если устройство не работает то следует по экспериментировать с подбором сопротивления резисторов R1 и R4. Данное устройство построено на микроконтроллере pic12f675 имеющий два порта АЦП. Полагаю прошивка схемы работает по принципу сравнения напряжения во внутреннем делителе напряжения со внешним.

Читайте также:  Ремкомплект тросов кпп гранта

Выкладываю свои материалы по сборке устройства.

О том как всё это будет стоять на моём автомобиле будет отдельная тема.
Всем всего хорошего и удачи на дорогах.

По этим критериям наиболее удачной, на наш взгляд, оказалась схема В.Портунова [1]. Она позволяет уменьшить износ вентилятора и снизить уровень шума, создаваемого им. Схема этого автоматического регулятора частоты вращения вентилятора показана на рис.1. Датчиком температуры служат диоды VD1— VD4, включенные в обратном направлении в цепь базы составного транзистора VT1, VT2. Выбор в качестве датчика диодов обусловила зависимость их обратного тока от температуры, которая 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. Немаловажную роль сыграла распространенность диодов и их доступность для радиолюбителей.

Резистор R1 исключает возможность выхода из строя транзисторов VTI, 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.
Рис.1

Следует отметить, что число диодов датчика температуры зависит от статического коэффициента передачи тока составного транзистора VT1,VT2. Если при указанном нa 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 слишком высокая, 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 c припаянными к его выводам резисторами R1, R2 и транзистором VT1 (рис.2) устанавливают выводом эмиттера в отверстие «+12 В вентилятора» платы БП (раньше туда подключался красный провод от вентилятора). Налаживание устройства сводится к подбору резистора R2 спустя 2.. 3 мин после включения ПК и прогрева транзисторов БП. Временно заменив R2 переменным (100-150 кОм) подбирают такое сопротивление, чтобы при номинальной нагрузке теплоотводы транзисторов блока питания нагревались не более 40 ºС.
Во избежание поражения электрическим током (теплоотводы находятся под высоким напряжением!) "измерять" температуру на ощупь можно, только выключив компьютер.

Читайте также:  Отзывы об амортизаторах хофер

Простую и надежную схему предложил И. Лаврушов (UA6HJQ). Принцип ее работы тот же, что и в предыдущей схеме, однако в качестве датчика температуры применен терморезистор NTC (номинал 10 кОм некритичен). Транзистор в схеме выбран типа КТ503. Как определено опытным путем его работа является более устойчивой, чем других типов транзисторов. Подстроечный резистор желательно применить многооборотный, что позволит точнее настроить температурный порог срабатывания транзистора и, соответственно, частоту вращения вентилятора. Терморезистор приклеивается к диодной сборке 12 В. При отсутствии его можно заменить двумя диодами. Более мощные вентиляторы с током потребления больше 100 мА следует подключать через схему составного транзистора (второй транзистор КТ815).


Рис.3

Схемы двух других, относительно простых и недорогих регуляторов частоты вращения вентиляторов охлаждения БП, часто приводятся в интернете (CQHAM.ru). Их особенность в том, что в качестве порогового элемента применяется интегральный стабилизатор TL431. Довольно просто «добыть» эту микросхему можно при разборке старых БП ПК АТХ.

Автор первой схемы (рис.4) Иван Шор (RA3WDK). При повторении выявилась целесообразность в качестве подстроечного резистора R1 применять многооборотный того же номинала. Терморезистор крепится на радиатор охлаждаемой диодной сборки (или на ее корпус) через термопасту КПТ-80.


Рис.4

Подобную схему, но на двух включенных параллельно КТ503 (вместо одного КТ815) применил Александр (RX3DUR). При указанных на схеме (рис.5) номиналах деталей на вентилятор поступает 7В, повышаясь при нагреве терморезистора. Транзисторы КТ503 можно заменить на импортные 2SC945, все резисторы мощностью 0,25Вт.

Более сложная схема регулятора частоты вращения вентилятора охлаждения описана в [2]. Длительное время она с успехом применяется в другом БП. В отличие от прототипа в ней применены «телевизионные» транзисторы. Отошлю читателей к статье на нашем сайте «Еще один универсальный БП» и архиву, в котором представлен вариант печатной платы (рис.5 в архиве) и журнальный источник [2]. Роль радиатора регулируемого транзистора Т2 на ней выполняет свободный участок фольги, оставленный на лицевой стороне платы. Эта схема позволяет, кроме автоматического увеличения частоты вращения вентилятора при нагреве радиатора охлаждаемых транзисторов БП или диодной сборки, устанавливать минимальную пороговую частоту вращения вручную, вплоть до максимума.
Рис.6

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector