Главная » Питание
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

ШИМ управление 12В вентилятором на "рассыпухе"

Вашему вниманию предлагается простая схема управления скоростью вращения вентилятора 12В c зависимостью от температуры, собранная на доступных деталях, которые  всегда можно найти в ящике радиолюбителя.

В интернете можно найти множество схем на “рассыпухе”, но все они реализуют линейный регулятор напряжения без нижнего порога включения. В данной схеме на четырёх транзисторах  удалось реализовать импульсный регулятор напряжения с нижним порогом включения. При температуре ниже пороговой вентилятор полностью выключен, потребление схемы ~1мА.

За основу схемы взят “Импульсный преобразователь 2Вт” [7].

Схема переделана в понижающий стабилизатор напряжения с зависимостью от температуры:


Прямоугольные импульсы с генератора на триггере Шмидта, собранного на транзисторах  Q1Q2Q3, поступают на силовой транзистор Q4. 

Длительность положительного полупериода, открывающего силовой транзистор, фиксирована, и задаётся времязадающим конденсатором С1 и сопротивлением R1R2. Скважность регулируется изменением длительности отрицательного полупериода.

Осциллограмма на базе транзистора Q4 (относительно “земли”) возле порога включения:

На вентилятор сразу подается ~6В, что обеспечивает его уверенный старт.

И при максимальных оборотах:

Так как силовой транзистор работает в ключевом режиме, то для управления вентиляторами с током потребления до 0.5А можно использовать транзисторы в корпусе ТО-92 или даже SOT-23, например - S8050.
Для вентиляторов большой мощности можно применить N-Ch MOSFET в SO-8 корпусе.

Нижний порог включения реализован за счёт срыва генерации при большом значении сопротивления разрядной цепочки D2R11R10RT, в которую входит термистор(RT).

Не все вентиляторы нормально работают на пульсирующем напряжении.
Цепочка D7L2C3 предназначена для получения постоянного напряжения из импульсов. Для вентиляторов до 0.35А, дроссель L2 мотают проводом 0,1мм на “гантельке” с внешним диаметром 5мм, которую можно взять из сгоревшего балласта КЛЛ:

Дроссель L1 - “перемычка в феррите” из CRT мониторов или SMD дроссель:


Частота генерации схемы - от 22 до 42 КГц. Если вентилятор допускает пульсации, то его впаивают вместо диода D7, а L2C3 не устанавливаются.

Схема работает от источника питания 11.8-14.4В.

Все детали могут быть заменены на аналогичные с большим разбросом параметров, так как схема импульсная. Порог включения, начальное напряжение включения и точка достижения максимальных оборотов устанавливается подбором резисторов R1R2 и R10R11.

К статье прилагаются проекты в LTSpice для экспериментов. Зависимость напряжения на вентиляторе от температуры можно рассчитать в файле FanControlSweep2.asc:

При указанных номиналах, вентилятор начинает работать при 40С и достигает наибольших оборотов при 80С.

В качестве датчика применяется термистор MF58 100K [8]:


Которые можно приобрести оптом на Aliexpress - один раз на все случаи жизни.

Плата разведена под thought hole детали (при монтаже проверяйте распиновку коллектор-эмитер-база !!!, не надейтесь на нарисованный контур транзистора):

Регулятор использован для охлаждения автомобильного инвертора Porto HT E-150, который сильно греется при подключении ноутбука.

Небольшой вентилятор и плата управления расположились на верхней крышке:

А дальняя боковая стенка получила вентиляционные отверстия:

Микроконтроллер инвертора измеряет температуру воздуха внутри корпуса с помощью термистора. Для того, чтобы тепловая защита продолжала работать, термистор был установлен с нижней стороны платы, где он не обдувается.

Стабилизатор 78L05 был выпаян с платы и установлен на радиатор через прокладку. Очевидно, что  он был неспособен выдать 500мА на гнездо USB без радиатора:


Поскольку теперь ток USB может достигать 1,5А, впаиваем резистор 100 Ом между Data+ и Data-, чтобы телефоны смело заряжались током 1А[9]:

Итог:

Литература

  1. Механизмы управления вентилятором http://1poclimaty.ru/ventilyatory/upravlenie-ventilyatorom.html
  2. Устройство управления вентилятором http://hamlab.net/pitanie/reg_vent.html
  3. Простое управление кулером компьютера http://kazus.ru/shemes/showpage/0/1393/1.html
  4. Устройство управления вентилятором для охлаждения УМЗЧ http://www.electroclub.info/invest/ventilator.htm
  5. Build A High Performance Voltage Regulator From Discrete Components http://www.rason.org/Projects/discreg/discreg.htm
  6. Discrete High Current Switch Mode LED Driver http://www.simplecircuitdiagram.com/2010/02/13/discrete-high-current-switch-mode-led-driver/
  7. 2 Watt Switching Power Supply http://www.bowdenshobbycircuits.info/page4.htm#ps5.gif
  8. MF58 Datasheet http://www.dzsc.com/uploadfile/company/45063/200774125453164.pdf
  9. Типы зарядных портов http://rones.su/techno/charging_ports_types.html

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Q1, Q2 Биполярный транзистор
КТ315Б
2 Поиск в FivelВ блокнот
Q3 Биполярный транзистор
2N3906
1 Поиск в FivelВ блокнот
Q4 Биполярный транзистор
S8050
1 Поиск в FivelВ блокнот
D1 Выпрямительный диод
1N4001
1 Поиск в FivelВ блокнот
D2 Выпрямительный диод
1N4148
1 Поиск в FivelВ блокнот
D7 Выпрямительный диод
FR152
1 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Конденсатор100 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Электролитический конденсатор10мкФ 16В1 Поиск в FivelВ блокнот
C3 Электролитический конденсатор22мкФ 25В1 Поиск в FivelВ блокнот
L1 Катушка индуктивности1мкГн1 Поиск в FivelВ блокнот
L2 Катушка индуктивности10мГн1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
68 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R3, R8, R9 Резистор
3.3 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
47 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R5, R6, R7, R10, R11 Резистор
100 кОм
5 Поиск в FivelВ блокнот
J5, J6 ТермисторMF58-1001 Поиск в FivelВ блокнот
FAN Вентилятор12В 0.15А1 Поиск 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
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

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

Статью еще никто не комментировал. Вы можете стать первым.
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
Конструктор: DDS генератор сигналов Набор 4WD Kit Bluetooth
вверх