Главная » Начинающим
Призовой фонд
на июль 2017 г.
1. Осциллограф DSO138
Паяльник
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Простой термостат на компараторе

Идея подобного устройства возникла в процессе апгрейда усилителя на 4-х TDA2030A. Очень уж мне не нравился шум вентилятора. За музыкой его слышно конечно же не было но, когда музыка выключалась, было слышно довольно громкое жужжание вентилятора, обдувающего радиатор. В результате родилась такая вот схема на компараторе LM311.


Для начала вспомним, что есть компаратор.
Компаратор (от англ. compare - сравнивать) - это сравнивающее устройство.

Он сравнивает напряжение на прямом входе (у компаратора их два - прямой и инверсный), с напряжением на инверсном входе (напряжение срабатывания). Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. С их помощью осуществляется настройка порогового напряжения срабатывания компаратора. Если на прямом входе напряжение превысит напряжение инверсного входа, то компаратор выдаст на выходе высокий уровень, равный напряжению питания компаратора.

Резистор R3 служит для создания положительной  обратной связи для формирования гистерезисной передаточной характеристики. Эта мера позволяет избежать быстрых нежелательных переключений состояния выхода, обусловленном шумами во входном сигнале.

На компараторе можно даже построить простейший АЦП, если выставить порог срабатывания и напряжение питания компаратора равными логической единице!

Итак, термостат.

Принцип его действия таков: радиатор не охлаждается, пока его температура не достигнет 40-50 градусов (зависит от сопротивления резисторов RV1 и RT1). По достижении необходимой температуры кулер включается, охлаждает радиатор и снова отключается. Такая схема позволит снизить шум вентилятора на тех режимах работы усилителя, когда нагрев микросхем УМЗЧ незначителен и таким образом уменьшить уровень шума.

Здесь компаратор управляет полевым транзистором, который может коммутировать нагрузку (кулер, светодиод, реле и пр.).
Видно что напряжение на прямом входе (12,7В) меньше чем на инверсном (12,8В). На выходе компаратора 0В , следовательно полевик закрыт, ток через него не течет и двигатель не вращается.

Немного изменим сопротивление RV1.

Напряжение на входе превысило пороговое, компаратор открыл транзистор, через него пошел ток, двигатель начал вращаться. В реальных условиях должно изменится сопротивление RT1 из-за нагревания (если это NCT) или охлаждения ( если PCT).

Теперь посмотрим как это будет выглядеть "в железе".

Данные о температуре снимаются с помощью NTC термистора на 1 кОм.

Мой выбор пал на SMD-монтаж, т.к. передо мной стояла задача сделать устройство, имеющее как можно меньшие габариты.
Такую платку можно просто прилепить на термоклей или 2-сторонний скотч к радиатору или стенке корпуса усилителя. 

Настройка осуществляется довольно просто: необходимо чтобы терморезистор приобрел комнатную температуру. После этого его калибруют вращением подстроечного резистора до прекращения срабатывания на комнатную температуру. Затем нагревают термистор до необходимой расчетной температуры (я калибровал примерно на 50*С. Прилепил термистор к настольной лампе со 100Вт лампой накаливания и настраивал по теплу, отдаваемому лампой.) и подстраивают резистор до появления срабатывания на необходимую температуру.

Ну и не стоит забывать о теплопроводящей пасте между термистором и радиатором. 

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DA1 Компаратор
LM311
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1 MOSFET-транзистор
IRLML2502
1 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R3 Резистор
1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Подстроечный резистор1кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R5 Резистор
100 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Термистор1кОм1 NTCПоиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (8) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
Валерий #
Поглядел схемку беглым взглядом и увидел один нехороший аппаратный "косячок". Если датчик температуры будет в обрыве, то вентилятор не включится.
Это плохо...
Ответить
0
4uvak #
Когда-то тоже делал подобное для БП, но без полевика. Схема надежно себя зарекомендовала, взята вроде из журнала Радио.
Прикрепленный файл: Компаратор.jpg
Ответить
0
hax #
IMHO правильный алгоритм работы - выключен до 40гр, регулируются обороты от 40 до 75гр. На низких оборотах вентилятор не слышно, таким образом можно снизить шум в гораздо более широком диапазоне температур.
Ответить
0

[Автор]
SaneX #
Была такая мысль. Проблема в том, что кулер имеет безщеточный двигатель, управляемый собственным контроллером и поэтому категорически отказывается стартовать плавно.
Ответить
0
mR #
Кулер стартует при подаче на него определённого напряжения (все по разному - начиная где-то от 5--9 вольт). Скорость вращения также можно подрегултровать напряжением.
Ответить
0
Onemon #
Gросто терморезистора+подстроечный и полевика достаточно, уже лет пять работает на водяном охлаждении, и никаких проблем
Ответить
0

[Автор]
SaneX #
Только вот вся лишняя мощность в промежуточном состоянии, когда полевик и не открыт и не закрыт, будет рассеиватся на полевике. Если нагрузка солидная, то ключ придется повесить на теплоотвод.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Макетная плата для пайки (10 шт)
Макетная плата для пайки (10 шт)
Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей Сатфайндер
вверх