Steuergerät für Kühlgebläse eines Leistungsverstärkers. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio

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Das Prinzip der Steuerung eines UMZCH-Fremdlüfters mit einem kleinen Kühlkörper besteht darin, dass sich der Luftstrom einschaltet, wenn der Signalpegel am Verstärkerausgang überschritten wird, sodass das Lüftergeräusch bei niedriger Leistung praktisch nicht hörbar ist. Auch für den Einbau in Verstärker konventioneller Bauart (mit natürlicher Konvektionskühlung) unter erschwerten Betriebsbedingungen kann ein Gerät mit Lüfter empfohlen werden.

Bei der Konstruktion von Audiofrequenz-Leistungsverstärkern mit einer Ausgangsleistung von mehr als 20 W wird jetzt häufig eine erzwungene Wärmeabfuhr von leistungsstarken Transistoren und UMZCH-Mikroschaltungen gewählt, wodurch die Kühlfläche erheblich reduziert werden kann. Verwenden Sie dazu Lüfter von Computernetzteilen und Lüfter für Systemeinheiten von Personalcomputern. Diese Lüfter haben relativ kleine Abmessungen (80 x 80 x 25 mm), niedrige Kosten und sind immer in jedem Computergeschäft erhältlich.

Typischerweise können Kühlgebläse entweder die ganze Zeit eingeschaltet sein oder sich einschalten, wenn eine bestimmte Temperaturschwelle des Kühlkörpers überschritten wird. Beide Inklusionsmethoden haben ihre Nachteile. Bei ersterem stört das ständige Lüftergeräusch unweigerlich bei der Arbeit. Bei ausreichend hoher Lautstärke ist dieses Rauschen nicht hörbar, bei niedriger Lautstärke und in Pausen während der Wiedergabe aber sehr deutlich zu hören. Im Laufe der Zeit nimmt durch den Verschleiß der Lüfterlager der von ihm erzeugte Geräuschpegel nur noch zu. Abhängig von der Temperatur des Kühlkörpers hat das Einschalten des Lüfters auch einen Nachteil - bei hoher Ausgangsleistung erwärmen sich die Kühlkörper und das Kühlsystem schaltet sich ein, aber wenn die Lautstärke und dementsprechend die Leistung reduziert werden, das Rauschen der Lüfter zu hören, obwohl keine Zwangskühlung mehr erforderlich ist, die natürliche Luftzirkulation ausreichend ist.

Die beschriebene Vorrichtung ist frei von diesen Mängeln und schaltet die Kühlgebläse ein, wenn die eingestellte Schwelle der Verstärkerausgangsleistung überschritten wird.

Fig. 1

Das Schema des Geräts ist in Abb. vier.

Chip DA1 enthält zwei unabhängige Komparatoren. Auf dem ersten von ihnen ist ein Knoten aufgebaut, der feststellt, dass die Ausgangsleistung des Verstärkers einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, und auf dem zweiten ein Knoten zum Verzögern des Abschaltens des Lüfters.

Das Signal vom Ausgang des Leistungsverstärkers wird über den Widerstand R1.1 dem invertierenden Eingang des Komparators DA1 zugeführt. Die Zenerdiode VD2 schützt den Komparatoreingang vor negativer Spannung vom Leistungsverstärker, wenn die negativen Halbwellen des Signals verstärkt werden. Auf den Elementen R2 und VD1 ist ein parametrischer Stabilisator montiert, der die Ansprechschwelle des Komparators festlegt. Der Widerstand R3 dient als Last für die Ausgangsstufe DA1.1, die nach einer Open-Collector-Schaltung ausgelegt ist. Kondensator C1 und Widerstand R4 stellen die Verzögerungszeit für das Ausschalten des Lüfters ein. Die Diode VD3 ist erforderlich, um zu verhindern, dass sich der Kondensator C1 über den Widerstand R3 entlädt. Durch die Verzögerung können Sie die Spannung am Lüfter länger aufrechterhalten, um die am Kühlkörper abgegebene Energie abzuführen. Mit dem Trimmerwiderstand R5 kann die Ausschaltverzögerungszeit eingestellt werden. Das Signal vom Ausgang des Komparators DA1.2 steuert den Transistor VT1, der den Kühlventilator einschaltet.

Berücksichtigen Sie den Betrieb des Geräts, wenn sich der Signalpegel ändert.

Ist die Spannung am Ausgang des Leistungsverstärkers kleiner als an der Zenerdiode VD1, liegt am Ausgang des Komparators DA1.1 ein High-Pegel an. Wenn die Spannung am Eingang des Geräts die Spannung an der Zenerdiode VD1 übersteigt, erscheint am Ausgang des Komparators DA1.1 ein niedriger Pegel und der Kondensator C1 beginnt, sich über die Diode VD3 auf die Versorgungsspannung aufzuladen. Während die Spannung am nicht invertierenden Eingang des Komparators DA1.2 kleiner ist als am invertierenden, ist die Spannung an seinem Ausgang niedrig, der Transistor VT1 offen und der Lüfter eingeschaltet.

Sobald nach Absinken des Signalpegels und Entladen des Spannungskondensators an den Eingängen des zweiten Komparators geschaltet wird, erscheint an Pin 7 ein High-Pegel, der Transistor VT1 schließt und der Lüfter schaltet ab. Die Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers, mit der das Gerät betrieben wird, kann anhand der Formel berechnet werden

Рout = (Uvd1)²/Rn

wobei Uvd1 die Stabilisierungsspannung der Zenerdiode VD1 ist; Rn ist der Lastwiderstand des Leistungsverstärkers.

Fig. 2

Alle Teile des Gerätes sind auf einer einseitigen Leiterplatte aus Folienglasfaser platziert. Die Zeichnung des Bretts und die Position der Elemente sind in Abb. 2 dargestellt. XNUMX.

Das Gerät verwendet Widerstände MLT-0,125 oder ähnliche, Kondensatoren - K50-35 oder ähnliche importierte. Diode VD3 – jede Siliziumserie KD503, KD521, KD522. Transistor VT1-KT816 mit beliebigem Buchstabenindex. Der Lüfter muss für eine konstante Spannung von 12 V und eine Stromaufnahme von maximal 0,5 A ausgelegt sein. Beim Anschluss von Lüftern mit einer Stromaufnahme von mehr als 150 mA muss der Transistor VT1 auf einem kleinen Kühlkörper verbaut werden. Die Versorgungsspannung kann auf 24 V erhöht werden, in diesem Fall ist es jedoch erforderlich, einen Löschwiderstand mit entsprechendem Widerstandswert in Reihe mit dem Lüfter zu schalten oder zwei in Reihe geschaltete Lüfter zu verwenden.

Die Einrichtung des Geräts reduziert sich auf die Einstellung des Trimmwiderstands R5 auf die erforderliche Verzögerungszeit zum Abschalten des Lüfters.

Für einen korrekteren Betrieb des Geräts wird empfohlen, einen Kondensator mit einer Kapazität von bis zu 0,01 uF parallel zur Zenerdiode VD2 zu schalten.

Autor: A. Zhurba, Taganrog, Gebiet Rostow; Veröffentlichung: radioradar.net

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