відзначити прочитаними - Пошук - Правила - нові повідомлення
Схеми управління кулерами Нд, 01.12.2013, 14:25 | Повідомлення # 1
ГУБЕРНАТОР 
Постів: 3008 = "unp"> Offline Друзі
У даній гілці хотілося б зібрати масив схем з описом роботи управління кулерами охолоджуючих радіатори вихідних каскадів УНЧ.Як варіант першої конструкції можна розглянути схему термостата працює як на охолодження, так і на нагрів в залежності від того яке навантаження використовувати в виконавчому пристрої і саму схему включення цього навантаження.
параметри:
- Вимірювання температури від -55 ° С до + 125 ° С (крок 0,1 ° С)
-Встановлення температури від -55 ° С до + 124 ° С (крок 0,1 ° С !!!).
-Гістерезіс від 0,1 ° С до 25 ° С
Індикатор можна застосовувати як із загальним анодом, так і з загальним катодом - просто
різні прошивки.
"*" Позначені компоненти необхідні для захисту від статичного
електрики, але їх можна не встановлювати.
управління:
Кнопками "+" і "-" встановлюють температуру включення навантаження (на екрані в
першому сегменті відобразиться символ підкреслення "_").
При одночасному натисканні обох кнопок пристрій переходить в режим зміни
гистерезиса (на екрані в першому сегменті відобразиться символ "d").
Тривале утримання однієї з кнопок призводить до прискореного перебору значень.
При відсутності натиснень на кнопки в перебігу 5 секунд прилад переходить в режим
відображення виміряної температури, при цьому відбувається запам'ятовування змінених
параметрів в енергонезалежну пам'ять.
індикація:
У першому сегменті відображається точка, якщо Т <Т вуст., Тобто навантаження
включена. Точка відображається у всіх режимах, навіть при зміні встановленої
температури або гистерезиса (якщо зберігається умова Т <Т вуст.). В цьому
ж сегменті буде відображатися знак мінуса "-" при мінусовій температурі.
Приклад 1 (нагрів):
Встановимо температуру = 25,5 ° С, гістерезис (dT) = 1,2 ° С.
Поточна температура 20 градусів. (PD2 = 1, PD3 = 0, горить "точка").
Такий стан буде збережуться поки температура не досягне Т вуст. +
dТ = 26,7 ° С.
Коли температура досягне 26,7 ° С стан висновків зміниться (PD2 =
0, PD3 = 1, не горить "точка")
Такий стан буде збережуться поки температура не опуститься до Т вуст.
= 25,5 ° С.
Коли температура опуститься до 25,5 ° С стан висновків зміниться (PD2
= 1, PD3 = 0, горить "точка")
І так далі....
Приклад 2 (охолодження):
Встановимо температуру = -5,2 ° С, гістерезис (dT) = 1,5 ° С.
Поточна температура 20 градусів. (PD2 = 0, PD3 = 1, не горить "точка").
Такий стан буде збережуться поки температура не впаде до Т вуст. =
-5,2 ° С.
Коли температура впаде до -5,2 ° С стан висновків зміниться (PD2 =
1, PD3 = 0, горить "точка")
Такий стан буде збережуться поки температура не підніметься до Т
уст. + DТ = 6,7 ° С.
Коли температура підніметься до 6,7 ° С стан висновків зміниться (PD2
= 0, PD3 = 1, не горить "точка")
І так далі....
Таким чином термостат можна застосовувати для використання як в
нагрівальних цілях (тепловентилятор, дистанційний пульт котел, інкубатор і т.д.),
так і для охолодження (холодильник, морозильник, і т.д.).
Зручно ще й те в даній схемі, контролер можна встановити на плату без індикаторів із заздалегідь виставленими температурними порогами і гістерезисом.
Для системи охолодження ключовий транзистор необхідно підключить до висновку 7 МК, стабілітрони можна прибрати, включення термодатчика все ж краще за другим варіантом схеми і можна без резисторів 100 Ом.
Відредагував ГУБЕРНАТОР - Нд, 01.12.2013, 14:29
Нд, 01.12.2013, 14:53 | Повідомлення # 2 ГУБЕРНАТОР Постів: 3008 = "unp"> Offline Друзі
Другий варіант управління:
призначене для контролю температурного режиму та охолодження вихідного каскаду підсилювача, блоку живлення та інших приладів виділяють тепло. Також здійснюється контроль за справністю вентилятора і термозахист. Увага, застосований датчик DS18S20, а не популярніший DS18B20. Ці датчики НЕ взаємозамінні і не сумісні. Однак в архіві лежить прошивка як під DS18S20 так і під DS18B20, тому ви можете застосувати будь-який з цих датчиків. Схеми включення їх абсолютно однакові.
При включенні харчування - короткочасно включається вентилятор і перевіряється його справність (за сигналом датчика тахогенератора), якщо вентилятор справний і температура в нормі - включається реле, подаючи харчування на контрольоване пристрій. У міру прогріву навантаження (близько 50 градусів) - включається вентилятор, а якщо температура впала нижче 45 градусів - кулер вимикається. Тобто є гістерезис в 5 градусів. Коли температура досягне 75 градусів - спрацьовує термозахист, навантаження відключається, а якщо зафіксована несправність вентилятора - то термозахист спрацьовує вже при 60 градусах. Якщо спрацювала термозахист - то зворотного включення навантаження не відбувається, як би воно не охололо. Кулер ж буде продовжувати працювати в штатному режимі, тобто буде охолоджувати радіатори і вимкнеться, коли температура впаде нижче +45 градусів. Для скидання термозахисту потрібно відключити і знову включити харчування контролера.
Датчик повинен бути встановлений саме на охолоджувальної поверніть, а не поруч з нею. Тобто повинен бути щільно притиснутий до радіатора, бажано застосування термоконтактним пасти. Вентилятор придатний тільки 3-х провідний, який з таходатчіка (більшість комп'ютерних кулерів). На фото приклад використання цього девайса для термозахисту вихідного каскаду підсилювача. Нд, 01.12.2013, 15:02 | Повідомлення # 3
ГУБЕРНАТОР Постів: 3008 = "unp"> Offline Друзі
Третій варіант управління:
Як термодатчика використовується терморезистор з негативним ТКС (термістор) R1, який спільно з резистором R2 утворює дільник напруги. Напруга з дільника - пропорційне температурі - подається на тригер Шмітта на транзисторах VT1, VT2. При підвищенні вхідної напруги тригер включається, при цьому польовий транзистор VT3 (закритий в початковому стані) відкривається і подає напругу на двигун вентилятора М1. Оскільки послідовно з двигуном включений потужний стабілітрон VD1, напруга на вентиляторі менше напруги харчування на величину напруги стабілізації стабілітрона. Вентилятор працює на малих обертах. При подальшому зростанні температури, напруга дільника також зростає, і при деякому його значенні відкривається транзистор VT4. Цей транзистор шунтирует ланцюжок VT3-VD1, і напруга на вентиляторі підвищується. Оскільки в якості VT4 використовується «вертикальний» транзистор, то діапазон вхідних напруг, при якому VT4 переходить з закритого стану у відкрите, невеликий і збільшення швидкості обертання вентилятора до максимуму відбувається при невеликій зміні температури.
Конденсатор С1 форсує запуск двигуна вентилятора при включенні його на зниженій напрузі. Це дозволяє надійно запускати вентилятор навіть при його зносі і запиленні, коли момент тертя на валу підвищений, що підвищує надійність системи охолодження. Конденсатор С2 знижує пульсації напруги на вентиляторі при регулюванні напруги. Якщо пристрій живиться від окремого самостійного джерела, то С2 можна виключити.
Підлаштування резисторами R3 і R9 встановлюють пороги спрацьовування ступенів охолодження. Світлодіод HL1 - індикатор, причому його яскравість сигналізує про напругу на вентиляторі, а, отже, і про температуру. При бажанні отримати більше інформації, вузол індикації можна ускладнити, застосувавши, наприклад, два світлодіоди з різним кольором світіння.
Якщо необхідно контролювати температуру декількох радіаторів, то можна використовувати кілька однотипних термісторів, включених паралельно (пропорційно зменшивши опір R2). При цьому, внаслідок нелінійності температурної характеристики, система буде більшою мірою реагувати на найбільш гарячий об'єкт, що підвищить надійність пристрою в цілому.
Схему можна живити і від джерела з меншою напругою, але при цьому знизиться максимальна ефективність охолодження.
Конструкція і деталі.
Біполярні транзистори - будь-які малопотужні з коефіцієнтом h21Е не менше 150, наприклад, КТ3102 (я використовував імпортні ВС546В). Польові транзистори - будь-хто середній потужності. З вітчизняних підійдуть КП740-КП743. Можна використовувати і малопотужні КП505А-В, проте струм вентилятора в цьому випадку не повинен перевищувати 150 мА. З імпортних підійдуть практично всі транзистори серій IRF5хх, IRF 6хх. Стабілітрон VD1 повинен витримувати струм вентилятора, який при зниженій напрузі живлення складає 40 ... 50% від номінального (а це близько 50 ... 150 мА). Напруга стабілізації вибирається таким чином, щоб напруга на двигуні становило 5 ... 6 вольт (тобто 6 ... 10 вольт). При більш низькій напрузі не всі вентилятори стійко працюють, більш висока напруга збільшить рівень шуму. Якщо не вдасться підібрати підходящий стабілітрон, можна скористатися його аналогом
Велика розмаїтість термісторів не дозволяє вказати якийсь конкретний тип. Підійдуть практично всі в інтервалі опорів 1 ... 68 кОм. Якщо опір термістора перевищує 20 кОм, то при підборі R2 слід врахувати його шунтування резисторами R3 і R9.
Оскільки основним для підсилювача все ж є пасивне охолодження, то слід використовувати «конвекційні» (звичайні) радіатори з рідкісними товстими ребрами. Вентилятор - корпусний вентилятор відповідного розміру від комп'ютера. Процесорні вентилятори використовувати не рекомендується, незважаючи на їх більший повітряний потік - вони більш гучні. Термістор необхідно встановити так, щоб забезпечувався хороший тепловий контакт з радіатором (з використанням термопасти), і на нього не потрапляв повітряний потік від вентилятора.
Оскільки температура всередині корпусу підсилювача може досягати 40 ... 50 градусів, можлива установка додаткового вентилятора, видуває повітря з корпусу. Всі вентилятори включаються паралельно.
Налагодження пристрою необхідно, внаслідок великої різноманітності термісторів. Воно зводиться до підбору резистора R2 і установки порогів спрацьовування резисторами R3, R9. Для цього задаються значеннями температур включення ступенів пристрої (на рис.1 це 40 і 50 градусів) і визначають опір термістора на цих двох температурах. Найпростіше визначити опір, помістивши термистор в стакан з водою необхідної температури. Припустимо, вийшли значення R1_1 і R1_2. Резистор R2 повинен мати такий опір, щоб напруга дільника при включенні першого ступеня було близько 2,5 вольт:
Після установки R2 відповідного номіналу, замість термистора підключають змінний резистор з встановленим опором, рівним R1_1 і за допомогою R3 домагаються включення вентилятора (налаштовується саме момент включення, для відключення вентилятора, внаслідок гістерезису, необхідно відключати «термістор»). Аналогічно, за допомогою R9 домагаються збільшення напруги на вентиляторі при підключенні замість термистора опору величиною рівній R1_2. Нд, 01.12.2013, 15:19 | Повідомлення # 5
ГУБЕРНАТОР Постів: 3008 = "unp"> Offline Друзі
П'ятий варіант управління:
Такий пристрій має істотний недолік - при паузах в музичних програмах вентилятор ще кілька секунд продовжує працювати, виробляючи значний акустичний шум, що діє дратівливо.
Пропоноване пристрій при більш простою схемою позбавлене цього недоліку. У паузах і при малому рівні гучності вентилятор працює на знижених оборотах, практично не виробляючи шуму. При зростанні гучності вентилятор включається на повну потужність, але його шум тепер маскується акустичним сигналом.
Схема пристрою працює наступним чином. При подачі напруги харчування зарядним струмом конденсатора С2 запускається двигун М1. Резистор R4, включений послідовно з двигуном, знижує напруга, що подається на двигун, і його обороти. Опір резистора залежить від потужності двигуна і підбирається експериментально по відсутності акустичного шуму при роботі. При досить високій напрузі, що подається на двигун, конденсатор С2 може не знадобитися.
Вихідна напруга з УМЗЧ подається на вхід пристрою через дільник R1R2. Підлаштування резистором R2 регулюють поріг спрацьовування пристрою. Випрямлена діодом VD1 напруга звукових сигналів при збільшенні їх рівня заряджає конденсатор С1. Через резистор R3 він розряджається при зменшенні рівня вхідного сигналу. Стабілітрон VD2 обмежує напругу, що подається на затвор, на безпечному для транзистора VT1 рівні.
При досягненні порогового рівня напруги на конденсаторі С1 транзистор відкривається, збільшуючи струм через двигун до номінального. При зниженні рівня вихідного сигналу УМЗЧ конденсатор С1 швидко розряджається через резистор R3, транзистор закривається і двигун М1 переходить на роботу при знижених оборотах. Діод VD3 захищає транзистор від реакції навантаження (обмотки двигуна). Якщо двигун безколекторний, цей діод можна виключити.
До деталей особливих вимог не висувають, резистори і конденсатори можуть бути будь-яких типів. Діоди VD1 і VD3 - будь-які малопотужні кремнієві, наприклад, КД509А, КД510А, Д220. Стабілітрон VD2 - на напругу стабілізації 7 ... 10 В, наприклад, Д814А, Кс175а. При струмі, споживаної двигуном понад 0,5 А, необхідно застосувати більш потужний транзистор, наприклад, IRFZ44N або вітчизняний КП812А1.
Налагодження пристрою полягає в підборі резистора R4 для забезпечення роботи вентилятора з допустимим рівнем шуму і конденсатора С2 для надійного запуску електродвигуна. При збільшенні ємності конденсатора слід мати на увазі, що розряджається він через малий опір стік-витік транзистора VT1, і для виключення пошкодження транзистора послідовно з конденсатором більшої ємності доцільно включити резистор опором кілька ом. Чт, 05.12.2013, 11:41 | Повідомлення # 10
Gosha1968 
Постів: 278 = "unp"> Offline Друзі
Цікава тема. Коли то займався інкубаторами та перепробував багато схем терморегуляторів. Так ось там завдання одне, точне і стабільна підтримка температури. А в якому режимі працює нагрівач неважливо. Зазвичай це лампи розжарювання (мала інертність) І ось по лампам видно, то вони горять з різним ступенем яскравості, то часто спалахують на всю і гаснуть. Поводяться дуже по різному, в залежності від схеми. Питання, як подається напруга на куллер, плавно або ступенями? І набудуть чи куллер постійно включаться і вимикаються? Або якщо на нього йде скажімо вольта 2, а то і менше?
Відредагував Gosha1968 - Чт, 05.12.2013, 17:44
Хто є хто на форумі радіоаматорів: Адміністратор Модератори Друзі Перевірені НовачкиПитання, як подається напруга на куллер, плавно або ступенями?І набудуть чи куллер постійно включаться і вимикаються?
Або якщо на нього йде скажімо вольта 2, а то і менше?