Komparátor, časť tretia : Ventilátor riadený teplotou

Jednoduché zapojenie štvorstupňového elektronického termostatu. Kvôli tranzistorom v rôznych zapojeniach som potreboval chladič s ventilátorom. Nechcel som, aby ventilátor vrčal stále, preto som vymyslel toto zapojenie s komparátorom a termistorom.

Schéma zapojenia

Ako to funguje?

R18 je termistor, ktorý má pri izbovej teplote odpor okolo 10kΩ (Je to presne tento z sos.sk). So stúpajúcou teplotou jeho odpor klesá. Z rezistora R19 a termistora R18 je vytvorený napäťový delič. So stúpajúcou teplotou napätie deliča klesá. Ja som si tieto napätia odmeral a zapísal : 6.23V / 20°C, 5.17V / 30°C, 4.12V / 40°C, 3.50V / 50°C a 2.85V / 60°C. Podľa týchto napätí som vyrobil delič zložený z rezistorov R12 až R17. So stúpajúcou teplotou teda klesá napätie deliča R18/19 a to je privedené na všetky invertujúce vstupy komparátora. S klesajúcim napätím komparátor spína v poradí D (30°C), C (40°C), B (50°C), A (60°C). Na výstup (ktorý je v prípade LM339 spínaný voči mínus pólu) sú pripojené LED diódy indikujúce aktuálny stupeň chladenia. Akonáhle zopne pri 30°C prvý stupeň komparátora, cez rezistor R27 otvorí PNP tranzistor T1 a ventilátor sa začne pomaly otáčať. Ak to nestačí a zohreje sa nad 40°C, zopne sa ďalší stupeň. Až po štvrtý, kedy už ide ventilátor naplno.

Prečo má R24 iba 470Ω?

Prvý stupeň komparátora cez rezistor R27 pomaly roztočí ventilátor. Druhý stupeň komparátora cer rezistor R26 zvýši bázový prúd tranzistora T1 a tým roztočí ventilátor na vyššie otáčky. Tretí stupeň znova o niečo zvýši otáčky ventilátora (cez rezistor R25). Ak stále otáčky nestačia, treba ventilátor roztočiť naplno. Preto má rezistor R24 takú malú hodnotu.

Každý ventilátor a tranzistor je iný.

Typ tranzistora T1 môže byť ľubovoľný, len musí byť PNP a výkonový. Použitý ventilátor môže mať iný výkon ako môj. Preto si jednoduchou zmenou hodnôt rezistorov R27, R26  a R25 sami nastavte otáčky. So stúpajúcou hodnotou rezistorov otáčky klesajú.

Umiestnenie termistora

Termistor musí byť samozrejme pripevnený o chladič, aby snímal jeho teplotu. Dajte ho však tak, aby nebol ofukovaný ventilátorom. Ak máte z jednej strany rebrá chladiča a ventilátor, dajte ho z druhej strany. Ofukovanie ventilátorom by značne skresľovalo teplotu.

Hysterézia

Zapojenie neobsahuje a nerieši hysteréziu. Preto sa Vám môže za správnych podmienok stať, že bude len tak “prefúkavať”. Pár sekúnd pôjde, na pár sekúnd sa vypne. Deje sa to vtedy, keď teplota stúpne len mierne nad niektorý stupeň. Vtedy roztočenie ventilátora spôsobí ochladenie a za pár sekúnd jeho vypnutie. Chladič sa znova zohreje o nejaký stupeň a ventilátor zopne. A takto dookola.

Na záver…

Ja som toto zapojenie použil v elektronickej záťaži, ktorá dodanú energiu mení na teplo. Fotografie hotového zapojenia a indikácie budú v pripravovanom článku.

 

Autorom článku je : Lukáš

Lukáš je človek, venujúci sa všetkému možnému, ktorý sa dosť často niekde poflakuje s foťákom, alebo bicyklom. Profesionálne sa venuje silnoprúdovej elektrotechnike, amatérsky slaboprúdovej.