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.
Схема блока управления вентиляторами охлаждения 12 В
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.
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).
