Automatischer Lüfterschalter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

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Zur Kühlung von Transistoren und Mikroschaltungen in elektronischen Geräten werden häufig kleine Lüfter – „Kühler“ – verwendet. Sie können über verschiedene Automaten gesteuert werden, von denen einer in [1] beschrieben wurde. Eine Vereinfachung lässt sich erreichen, wenn als Temperatursensor kleine Thermokontakte verwendet werden, die beispielsweise in wiederaufladbaren Batterien tragbarer Radio-Video-Geräte zum Einsatz kommen. Dort dienen sie dazu, die Akkus beim Schnellladen vor Überhitzung zu schützen – sie öffnen sich, wenn eine bestimmte Temperatur erreicht ist. Normalerweise wird auf dem Körper eines Thermokontakts eine Markierung angebracht – der Temperaturwert, bei dem er arbeitet (öffnet).

Ein Diagramm eines Automaten, der auf solchen Thermokontakten basiert, ist in Abb. dargestellt. 1. Bis die Temperatur des Sensors die Ansprechtemperatur erreicht hat, sind seine Kontakte geschlossen, der Transistor geschlossen, der Lüftermotor M1 ist stromlos. Wenn die Temperatur diesen Wert erreicht, öffnen sich die Kontakte, der Transistor öffnet sich und der Lüfter beginnt zu arbeiten. Das gesteuerte Objekt (leistungsfähige Transistoren oder Mikroschaltungen) wird gekühlt.

Aufgrund eines gewissen Unterschieds zwischen den Öffnungs- und Schließtemperaturen des Wärmesensors läuft der Lüfter, bis das Objekt um 10 bis 20 °C abgekühlt ist. Sobald dies geschieht, schließen sich die Kontakte und der Transistor schließt.

Um Störungen durch einen laufenden Lüfter zu reduzieren und Spannungsstöße am Transistor zu vermeiden, ist parallel zum Elektromotor ein Kondensator C1 geschaltet. Bei Verwendung eines Low-Power-Lüfters (mit einer Stromaufnahme von bis zu 0,15 A) können zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen die Transistoren KT503A-KT503E, KT3117A im Gerät verwendet werden. Bei Verwendung eines leistungsstärkeren Lüfters oder mehrerer parallel geschalteter Lüfter mit geringer Leistung muss einer der Transistoren KT815A-KT815G, KT817A-KT817G verwendet werden, und der Widerstandswert des Widerstands R1 wird durch die Formel bestimmt

R1 \u21d hXNUMXEUp / lp,

wobei h21E der statische Stromübertragungskoeffizient der Basis des Transistors ist; Up - Versorgungsspannung; lp – von den Ventilatoren verbrauchter Strom. In diesem Fall ist es wünschenswert, auch die Kapazität des Kondensators proportional zu erhöhen. Der Widerstand R1 kann vom Typ MLT, C2-33, P1-4 und dem Kondensator K50 sein.

Der Thermokontakt muss direkt am Objekt angebracht werden, dessen Temperatur kontrolliert wird. Ein Widerstand und ein Transistor können darauf durch Oberflächenmontage montiert werden, und ein Kondensator kann an den Lüfteranschlüssen installiert werden, sodass keine Leiterplatte hergestellt werden muss. Bei der Montage des Gerätes ist darauf zu achten, dass der Luftstrom des Lüfters nicht direkt auf den Thermokontakt fallen darf.

Einer der Nachteile dieses Geräts besteht darin, dass die Temperatur, bei der sich der Lüfter einschaltet, durch die Parameter des Wärmekontakts bestimmt wird. Wenn wir eine Mikroschaltung des integrierten Spannungsreglers KR142EN19A [2, 3] verwenden, ist es möglich, einen Automaten auf Basis eines Thermistors mit kontinuierlich einstellbarer Ansprechtemperatur einfach zu entwerfen. Es muss als Spannungskomparator verwendet werden (Abb. 2).

Als Temperatursensor dient der Thermistor RK1. Solange die Spannung am Steuereingang des Mikroschaltkreises weniger als 2,5 V beträgt, beträgt der Strom durch ihn weniger als 1 mA, sodass der Lüfter nicht funktioniert.

Mit zunehmender Temperatur steigt die Spannung am Steuereingang. Wenn er einen Wert von etwa 2,5 V erreicht, funktioniert der Komparator. Durch den Mikrokreis fließt Strom, die Spannung an der Anode sinkt auf 2 V und der Lüfter beginnt zu arbeiten. Da die Verstärkung der Mikroschaltung für den Steuereingang groß ist, schaltet sich der Lüfter schnell genug ein. Die Temperatur, bei der sich der Lüfter einschaltet, wird durch den Abstimmwiderstand R1 eingestellt.

Aufgrund der Tatsache, dass der maximale Strom der Mikroschaltung 100 mA beträgt, können in der Maschine nur Lüfter mit geringer Leistung verwendet werden. Außerdem hat der Lüfter eine um 2 V niedrigere Spannung als die Versorgungsspannung, sodass er nicht mit voller Leistung arbeiten kann.

Bei Verwendung stärkerer Lüfter ist der Einbau eines leistungsstarken Transistors in die Maschine erforderlich (Abb. 3). In diesem Fall öffnet es sich, wenn der Komparator auf der Mikroschaltung ausgelöst wird und die Versorgungsspannung an den Lüfter angelegt wird.

In dieser Maschine können Sie einen Thermistor mit negativem TKS verwenden – KMT, MMT, ST1, STZ. Sein Widerstandswert kann von dem im Diagramm angegebenen Wert abweichen, er muss jedoch 4...5-mal größer sein als der Widerstandswert des Widerstands R1. Transistor - KT814A-KT814G, KT816A-KT816G. Trimmerwiderstand – SP3, SP4, Konstanten – MLT, S2-33, P1 –4, Kondensator – K50 oder ähnlich.

Bei einem Lüfterverbrauchsstrom von bis zu 1 A kann der Transistor ohne Kühlkörper eingesetzt werden. Der Thermistor muss zuverlässig von den stromführenden Teilen des Gerätes isoliert und mit Kleber auf den temperierten Gegenstand aufgeklebt werden.

Literatur

1. Nechaev I. Automatische Lüftereinschaltung. - Radio, 2001, Nr. 6, S. 60.
2. Januschenko E. Chip KR142EN19. - Radio, 1994, Nr. 4, S. 47.
3. Netschajew I. Spannungsstabilisatoren mit einer Mikroschaltung KR142EN19A. - Radio, 2000, Nr. 6, S. 57, 58.

Autor: I. Nechaev, Kursk

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