Как сделать регулятор оборотов кулера 12в своими руками

Автоматический регулятор оборотов кулера

Вентиляторы охлаждения сейчас стоят во многих бытовых приборах, будь то компьютеры, музыкальные центры, домашние кинотеатры. Они хорошо, справляются со своей задачей, охлаждают нагревающиеся элементы, однако издают при этом истошный, и весьма раздражающий шум. Особенно это критично в музыкальных центрах и домашних кинотеатрах, ведь шум вентилятора может помешать наслаждаться любимой музыкой. Производители часто экономят и подключают охлаждающие вентиляторы напрямую к питанию, от чего они вращаются всегда с максимальными оборотами, независимо от того, требуется охлаждение в данный момент, или нет. Решить эту проблему можно достаточно просто – встроить свой собственный автоматический регулятор оборотов кулера. Он будет следить за температурой радиатора и только при необходимости включать охлаждение, а если температура продолжит повышаться, регулятор увеличит обороты кулера вплоть до максимума. Кроме уменьшения шума такое устройство значительно увеличит срок службы самого вентилятора. Использовать его также можно, например, при создании самодельных мощных усилителей, блоков питания или других электронных устройств.

Схема

Схема крайне проста, содержит всего два транзистора, пару резисторов и термистор, но, тем не менее, замечательно работает. М1 на схеме – вентилятор, обороты которого будут регулироваться. Схема предназначена на использование стандартных кулеров на напряжение 12 вольт. VT1 – маломощный n-p-n транзистор, например, КТ3102Б, BC547B, КТ315Б. Здесь желательно использовать транзисторы с коэффициентом усиления 300 и больше. VT2 – мощный n-p-n транзистор, именно он коммутирует вентилятор. Можно применить недорогие отечественные КТ819, КТ829, опять же желательно выбрать транзистор с большим коэффициентом усиления. R1 – терморезистор (также его называют термистором), ключевое звено схемы. Он меняет своё сопротивление в зависимости от температуры. Сюда подойдёт любой NTС-терморезистор сопротивлением 10-200 кОм, например, отечественный ММТ-4. Номинал подстроечного резистора R2 зависит от выбора термистора, он должен быть в 1,5 – 2 раза больше. Этим резистором задаётся порог срабатывания включения вентилятора.

Автоматический регулятор оборотов кулера

Регулятор скорости вентилятора — простая схема

Предлагаемая ниже схема обеспечивает простую регулировку оборотов вентилятора без контроля оборотов. В устройстве использованы отечественные транзисторы КТ361 и КТ814. Конструктивно плата размещается непосредственно в блоке питания, на одном из радиаторов. Она имеет дополнительные посадочные места для подключения второго датчика (внешнего) и возможность добавить стабилитрон, ограничивающий минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор.

Как сделать простой регулятор оборотов, скорости вращения для компьютерного вентилятора, кулера

  • Схема симисторного регулятора

Принципиальная схема регулятора

Список необходимых радиоэлементов:

  • 2 биполярных транзистора — КТ361А и КТ814А.
  • Стабилитрон — 1N4736A (6.8В).
  • Диод.
  • Электролитический конденсатор — 10 мкФ.
  • 8 резисторов — 1х300 Ом, 1х1 кОм, 1х560 Ом, 2х68 кОм, 1х2 кОм, 1х1 кОм, 1х1 МОм.
  • Терморезистор — 10 кОм
  • Вентилятор.

Печатная плата

Фото готового регулятора скорости вентилятора:

Внешний вид регулятора скорости вентилятора

Регулятор вентилятора с датчиком температуры

Как известно, вентилятор в блоках питания компьютеров формата AT вращается с неизменной частотой независимо от температуры корпусов высоковольтных транзисторов. Однако блок питания не всегда отдает в нагрузку максимальную мощность. Пик потребляемой мощности приходится на момент включения компьютера, а следующие максимумы — на время интенсивного дискового обмена.

  • Как сделать управляемую плату регулятора на 1,2–35 В

Уменьшить износ вентилятора и снизить общий уровень шума, создаваемого компьютером можно, применив автоматический регулятор частоты вращения вентилятора, схема которого показана на рисунке. Датчиком температуры служат германиевые диоды VD1–VD4, включенные в обратном направлении в цепь базы составного транзистора VT1VT2. Выбор в качестве датчика диодов обусловлен тем, что зависимость обратного тока от температуры 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.

Схема регулятора скорости вентилятора с датчиком температуры

Необходимые радиодетали:

  • 2 биполярных транзистора (VT1, VT2) — КТ315Б и КТ815А соответственно.
  • 4 диода (VD1-VD4) — Д9Б.
  • 2 резистора (R1, R2) — 2 кОм и 75 кОм (подбор) соответственно.
  • Вентилятор (M1).

Следует отметить, что число диодов датчика температуры зависит от статического коэффициента передачи тока составного транзистора VT1, VT2. Если при указанном на 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 окажется значительно больше требуемой, 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 с припаянными к его выводам резисторами R1, R2 и транзистором VT1 устанавливают выводом эмиттера в отверстие «-cooler» платы блока питания.

Налаживание устройства сводится к подбору резистора R2. Временно заменив его переменным (100–150 кОм), подбирают такое сопротивление введенной части, чтобы при номинальной нагрузке (теплоотводы транзисторов блока питания теплые наощупь) вентилятор вращался с небольшой частотой. Во избежание поражения электрическим током (теплоотводы находятся под высоким напряжением!) «измерять» температуру наощупь можно, только выключив компьютер. При правильно отлаженном устройстве вентилятор должен запускаться не сразу после включения компьютера, а спустя 2–3 мин после прогрева транзисторов блока питания.

Схема простого и надёжного регулятора скорости вращения компьютерного вентилятора (кулера)

Схема регулятора скорости вращения вентилятора

Назначение и описание Основной целью всех регуляторов скорости вращения компьютерного вентилятора является снижение его уровня шума. Скорость вращения вентилятора зависит в первую очередь от уровня, подаваемого на него напряжения. Чем меньше уровень подаваемого напряжения, тем меньше скорость и наоборот. По этой причине логичней всего использовать для целей такого регулирования обычного регулируемого стабилизатора напряжения. Предлагаемая мной схема (рис. 1) построена с использованием стандартной микросхемы КР142ЕН12, с типовым включением. Микросхема сама по себе является регулируемым стабилизатором напряжения положительной полярности.
Рис. 1 Принцип действия При наличии входного напряжения (обычно для питания вентилятора в компьютере используется 12 В), уровень выходного напряжения можно регулировать резистором R 2 в пределах приблизительно 1,2 В…11,5 В. Как правило, вентилятор перестаёт шуметь при уровне подаваемого на него напряжения от 6 В и ниже. Налаживание устройства Правильно собранная схема работает практически сразу. Налаживание устройства для работы по назначению, сводится к получению стабильной и бесшумной работы вентилятора путём изменения сопротивления резистора R 2 (вращением его движковой части). Спецификация

Наименование элементаНаименование элемента по схеме и его номинал
МикросхемаКР142ЕН12А(Б)
Электролитический конденсаторС1, 20мкФ…100мкФ
Электролитический конденсаторС2, 20мкФ…47мкФ
РезисторR 1, 240 ОМ ± 5%
Подстроечный резисторR 2, 6,8 кОм

Теги:

Шестериков В.В. Опубликована: 2005 г. 0 0

Вознаградить Я собрал 0 0

Простой регулятор скорости вращения вентилятора 12В

Предлагаемый регулятор скорости вращения вентилятора можно расширить для работы нескольких кулеров независимо друг от друга. Преимуществами схемы являются простота конструкции, приемлемая стоимость и работа в режиме ШИМ, поэтому можно использовать небольшие переключающие транзисторы. В оригинале стоит биполярный, но и полевые Мосфет сюда отлично подходят, включенные по такому принципу схемотехники.

Верхняя часть принципиальной схемы представляет собой классический генератор пилообразных частот. Частота с заданными значениями элементов R4, C1 составляет около 220 Гц – её можно выбирать в широком диапазоне. Резисторы R1, R2 и R3 рассчитаны примерно на 50% скважности при 20 C, и 100% при 55 C. Питается стабилизированным источником питания 12 В.

Сигнал генератора сравнивается вторым усилителем (работающим в качестве компаратора) с выходным напряжением датчика LM35, который должен быть термически связан с охлаждаемым элементом (радиатором).

  • Когда напряжение пилы ниже, чем напряжение от LM35, исполнительный транзистор проводит ток на кулер.
  • Когда пила превышает значение напряжения от LM35 – транзистор отключается.

Таким простым способом получается нужная форма сигнала ШИМ для управления вентилятором, пропорциональная текущей температуре охлаждаемого элемента – чем выше напряжение от LM35 (т.е. чем выше контролируемая температура), тем больше коэффициент заполнения напряжения питания вентилятора, и он соответственно вращается быстрее.

Добавляя дополнительные блоки контроллера (нижняя часть схемы), можно управлять последующими вентиляторами. Таким образом, получается управлять одним вентилятором от одной ОУ LM358, двумя вентиляторами от двух LM358 или одним LM324, тремя также от одной микросхемы LM324 и так далее.

Плата, сделанная на одной LM358, представляет собой компактный кубик для подключения к проводам вентилятора. Печатная плата приводится далее.

Полезное на сайте:
Что внутри у китайского «10Вт» светодиода (LED)?

Транзисторы BC327 должны выдерживать токи нагрузки 500 мА, может потребоваться заменить R5 и R6 на меньшие, в зависимости от коэффициента усиления транзистора. Для управления вентиляторами большего размера и тока выходная цепь должна быть перестроена, например, под силовой транзистор MOSFET с каналом P-типа – для такого транзистора резистор R6 не нужен, а R5 можно заменить перемычкой. Также должны увеличить значение C2. Слишком высокая его ёмкость приведет к работе на полной скорости вентилятора независимо от температуры. Также стоит помнить, что вентилятор и радиатор должны иметь запас рассеивания тепла по отношению к рассеиваемой мощности. Слишком маленький вентилятор и радиатор приведут к тому, что съхема будет работать на 100% постоянно.

Чип LM35 является датчиком тепла в корпусе TO92 (как и BC547), который выполняет функции преобразователя температуры в напряжение. Изменяя напряжение на инвертирующем входе нижнего усилителя, заполнение скважности тоже изменяется, потому что оно работает в схеме компаратора напряжения. Схема великолепна своей простотой, но она будет более полезна в случае больших обычных двигателей, чем компьютерных вентиляторов, предназначенных для питания от постоянного тока, тогда как здесь импульсный.

LM35 измеряет температуру давая на выходе 10 мВ для каждого положительного градуса Цельсия – то есть для 20 градусов он дает 200 мВ. Если хотите использовать регулятор для обычных щеточных (коллекторных) двигателей, С2 следует заменить на соответствующий диод (гасим обратный ток).

Регулятор оборотов кулера своими руками

Микросхема КР198НТ11 широко применялась в советское время в магнитофонах, как стабилизатор вращения двигателя лентопротяжного механизма, но мы ее заставим немного потрудиться, в совсем другом устройстве. Изготовим так называемый реобас своими руками.

КР198НТ11 схема

КР198НТ11 схема

Готовую плату можно снять из старого советского магнитофона, а можно и попробовать собрать такой регулятор оборотов кулера самому, используя эту схему.

Регулятор оборотов кулера своими руками

КТ816 при длительном использовании абсолютно не греется. И радиатор ему особо и не нужен, но если подключать не один, а несколько вентиляторов, то лучше всего его вешать на небольшой радиатор.

реобас своими руками

Простейший регулятор для вентилятора постоянного тока

Вентиляторы могут использоваться для охлаждения схем, но постоянное вращение при номинальном напряжении приводит к механическом износу, прежде всего, подшипников. Включая вентилятор лишь по мере необходимости, и на скорости, соразмерной температуре, можно существенно продлить срок его жизни, так же, как и срок жизни охлаждаемой им аппаратуры.

Как измерить внутреннее сопротивление литиевого аккумулятора

Простейшая схема управления лишь включает и выключает вентилятор, но расплатой за простоту являются коммутационные помехи по питанию и высокие механические нагрузки на вентилятор. Пропорциональные контроллеры, безусловно, более элегантны. Они включаются при переходе температуры через определенный порог, увеличивают скорость вращения по мере роста температуры, плавно снижают скорость, когда схема начинает остывать, и, наконец, останавливаются совсем.

Однако, большинство пропорциональных регуляторов скорости вращения вентиляторов неоправданно сложны, поскольку охлаждение схем – задача далеко не из области точных наук. Предлагаемая на Рисунке 1 схема ничуть не менее эффективна, чем навороченные регуляторы, и много раз с успехом использовалась. Для схемы необходимы только термисторный датчик температуры, MOSFET транзистор, резистор и конденсатор для блюстителей схемотехнической нравственности. Предполагается, что термистор имеет отрицательный температурный коэффициент. Если вы располагаете термистором с положительным коэффициентом, поменяйте его местами с резистором R1.

Простейший пропорциональный регулятор для вентилятора постоянного тока можно сделать на термисторе и MOSFET транзисторе.

При комнатной температуре напряжение на затворе транзистора ниже типового порогового уровня Vgs(th), ток стока отсутствует, и вентилятор выключен. По мере роста температуры, сопротивление термистора падает, напряжение Vgs(th) растет, и транзистор начинает открываться. При достаточно высокой температуре транзистор входит в насыщение, и вентилятор начинает вращаться с максимальной скоростью. Практически получается, что интервал температур, в котором вентилятор из выключенного состояния достигает максимальной скорости, равен приблизительно 5 °C.

Пороговая температура, при которой начинается вращение вентилятора, устанавливается резистором R1. Для примера, пороговое напряжение затвора MOSFET транзистора NTD4959NH фирмы ON Semiconductor равно 2.0 ±0.5 В. Сопротивление RТЕРМ термистора ERTJ1VR103H производства Panasonic при температуре 25 °C имеет типовое значение 10 кОм. Чтобы установить порог 40 °C при напряжении питания вентилятора 12 В, сопротивление резистора должно быть:

Взяв типовое значение Vgs(th) = 2 В и сопротивление термистора при 40 °C RТЕРМ = 5.067 кОм (из справочных данных), находим ближайшее значение в ряду 1% резисторов R1 = 1.00 кОм.

Вследствие технологического разброса пороговых напряжений Vgs(th), температура включения также будет иметь разброс от экземпляра к экземпляру. При небольшом объеме производства проблему можно решить, заменив R1 подстроечным резистором. Но это увеличит цену изделия, поэтому, возможно, вам придется просто смириться с этим фактом.

По счастью, N-канальные MOSFET транзисторы имеют отрицательный температурный коэффициент напряжения порога, что, отчасти, компенсирует последствия разброса Vgs(th). Тем не менее, необходимо убедиться, что разброс температур включения будет приемлем для вашей системы.

Двигаясь в обратном направлении, от крайнего верхнего к крайнему нижнему значению указанного в справочных данных порогового напряжения Vgs(th), рассчитаем диапазон пороговых температур для наихудшего случая:

Vgs(th)мин. = 1.5 В и R1 = 1.00 кОм

Таким образом, вентилятор начнет вращаться при

RТЕРМ = 1.00 кОм × (12 В – 1.5 В)/1.5 В = 7.00 кОм,

что, согласно справочным данным, произойдет при температуре 33 °C. Аналогично, при самом большом пороговом напряжении, вращение вентилятора начнется при сопротивлении термистора 3.80 кОм и температуре 46 °C. Поскольку пороговое напряжение большинства MOSFET транзисторов будет располагаться вблизи середины указанной в справочнике зоны разброса, мы вправе ожидать, что температура включения вентилятора в крупных партиях изделий будет находиться в диапазоне 40 ±3 °C.

Теперь, несколько аспектов, на которые следует обратить внимание. Прежде всего, схема применима только к небольшим вентиляторам постоянного тока. Для больших вентиляторов, или массивов вентиляторов, схема будет неэффективной, а с вентиляторами переменного тока вовсе неработоспособной. Далее, необходимо посмотреть в справочных материалах на вентилятор, способен ли он работать в режиме периодического включения. Как правило, большинство вентиляторов на это рассчитаны. Но иногда требуется, чтобы скорость не падала ниже определенного минимального значения. В таком случае, поставьте резистор параллельно MOSFET транзистору.

И, наконец, нельзя забывать о том, что при средней скорости вращения вентилятора, MOSFET транзистор работает в линейном режиме и может рассеивать значительную мощность. Поскольку такое происходит только при вращении вентилятора, самым простым решением будет размещение транзистора на пути воздушного потока.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Как сделать регулятор оборотов кулера 12в своими руками

Шум, издаваемый вентиляторами в современных компьютерах довольно сильный, и это является достаточно распространенной проблемой среди пользователей. Помочь в снижении шума, издаваемого компьютерными вентиляторами системного блока, может регулятор частоты вращения вентилятора или кулера. В продаже имеются различные регуляторы, имеющие разнообразные дополнительные функции и возможности (контроль температуры, автоматическую регулировку скорости и т.д.).

Схема регулятора оборотов вентилятора.

Регулятор оборотов кулера

Схема достаточно простая, и содержит всего три электронных компонента: транзистор, резистор, и переменный резистор.

В схему специально введён постоянный резистор R2, назначение которого ограничить минимальные обороты вентилятора, для того, что бы даже при самых низких оборотах обеспечить его надёжный запуск. Иначе пользователь может поставить слишком низкое напряжение на вентиляторе, при котором он будет продолжать крутиться, но которого будет недостаточно для его запуска при включении.

Регулятор оборотов кулера

  • В схеме применен довольно распространенный транзистор КТ815, его несложно приобрести на радио рынке, или даже выпаять из старой советской аппаратуры. Подойдет любой транзистор из серии КТ815, КТ817 или КТ819, с любой буквой в конце.
  • Переменный резистор, применяемый в схеме, может быть совершенно любым, подходящим по габаритам, главное, он должен иметь сопротивление 1кОм.
  • Постоянный резистор может быть любого типа с сопротивлением 1 или 1.2 кОм.

Монтаж и подключение регулятора скорости.
Монтаж всей схемы осуществляется прямо на ножках переменного резистора, и проводится очень просто:

Регулятор оборотов кулера

Подключается наш

регулятор оборотов

в разрыв цепи +12В, как показано на рисунке.
Внимание! Если у вашего вентилятора имеется 4 вывода, и их расцветка: черный, желтый, зелёный и синий (у таких плюс питания подаётся по желтому проводу), то регулятор включается в разрыв желтого провода.

Готовый, собранный регулятор оборотов вентилятора устанавливается в любом удобном месте системного блока, например, спереди в заглушке, пятидюймового отсека, или сзади в заглушке плат расширения. Для этого сверлится отверстие, необходимого диаметра для применяемого Вами переменного резистора, далее он вставляется в него и затягивается специальной, идущей с ним в комплекте гайкой. На ось переменного резистора, можно надеть подходящую ручку, например от старой советской аппаратуры.

Стоит заметить, что если транзистор в Вашем регуляторе будет сильно нагреваться (например, при большой потребляемой мощности вентилятором кулера или если через него подключено сразу несколько вентиляторов), то его следует установить на небольшой радиатор. Радиатором может служить кусочек алюминиевой или медной пластины толщиной 2 — 3 мм, длиной 3 см и шириной 2 см. Но как показала практика, если к регулятору подключен обычный компьютерный вентилятор с потребляемым током 0.1 — 0.2 А, то в радиаторе нет необходимости, так как транзистор нагревается совсем незначительно.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий