Vorrichtung zur Steuerung der Rotation des Kühlers (Lüfter, Elektromotor). Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Computer

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Der effiziente und zuverlässige Betrieb elektronischer Geräte rund um die Uhr hängt weitgehend von den Temperaturbedingungen der Elemente jedes einzelnen Stromkreises ab. Die Erwärmungstemperatur von Funkelementgehäusen während des Betriebs hängt wiederum von der Lastleistung, der Stabilität und Stabilisierung der Gerätespannung sowie der Leistung der Ausgangsstufen (Schlüsselstufen) ab. Geräte, die eine ständige Kühlung benötigen, sind mit speziellen Kühlventilatoren ausgestattet. Miniaturkühler werden auf einem Computerprozessor, System- und Grafikkartenchips, Kühlern leistungsstarker Audioverstärker und anderen Geräten installiert. Eine Überhitzung komplexer und hochintegrierter Geräte und ganzer elektronischer Komponenten ist nicht nur mit einer Fehlfunktion verbunden, die diese Elemente direkt betrifft, sondern auch mit einem Ausfall entlang der Kette aller Schaltungskomponenten. Ein Lüfterkühler, der den Kühlkörper einer Mikroschaltung (oder beispielsweise eines leistungsstarken Transistors) kühlt, verhindert, dass dieses Element überhitzt und ausfällt. Aber die Fans selbst brechen manchmal zusammen. Dann besteht für das Element oder die Mikroschaltung die unmittelbare Gefahr eines thermischen Zusammenbruchs mit allen sich daraus ergebenden Folgen.

Ist es möglich, den Betrieb des Lüfters selbst zu steuern? Es stellt sich heraus, dass es möglich ist. Die Idee zur Entwicklung dieser einfachen Schaltung kam dem Autor, nachdem er ein Auto studiert und repariert hatte. In inländischen Autos wie dem VAZ-21063, dem Sobol-Kleinbus GAZ 2752 und anderen arbeitet der Kühlerlüfter nicht ständig, sondern schaltet sich periodisch ein, wenn sich die Flüssigkeit im Kühler über +87 °C erwärmt. Verantwortlich dafür ist der direkt im Kühler des Autos verbaute Kühlmitteltemperatursensor. Leider fällt der Kühlmitteltemperatursensor häufig aus (in der Praxis des Autors) und daher schaltet sich die Zwangsbelüftung nicht ein. Dadurch kocht die Flüssigkeit, das Auto muss angehalten und repariert werden.

Die einfachste Lösung in diesem Fall (unter Feldbedingungen, wenn Sie um jeden Preis zu einem Autoteilehändler oder nach Hause müssen) besteht darin, die Kontakte des Kühlmitteltemperatursensors zu schließen. Dadurch wird die Situation simuliert, in der das Temperatursensorrelais den Kühlventilator einschaltet. Auf diese Weise können Sie Ihr Zuhause, Ihr Autoteilegeschäft oder Ihre Autowerkstatt erreichen.

Wenn wir im Voraus gewusst hätten, dass sich der Lüfter nicht mehr dreht, hätte das Problem früher diagnostiziert werden können und möglicherweise der Zeitaufwand und die hohen Investitionen für spätere Reparaturen vermieden werden können. Die Analogie zu Autos ist hier nicht zufällig gegeben. Tatsächlich ist in der Elektroniktechnik eine Überhitzung von Elementen ebenso unerwünscht und gefährlich wie in der Automobiltechnik. Um die Drehung eines Kühler-Elektromotors mit einer 12-V-Stromversorgung zu steuern, müssen Sie ein sehr einfaches Gerät zusammenbauen, dessen Stromkreis in der Abbildung dargestellt ist.

Der Elektromotor M wird über den Begrenzungswiderstand R1 eingeschaltet (Polarität beachten). Wenn das Gerät am Verbindungspunkt des unteren (gemäß Diagramm) Anschlusses des Elektromotors M und des Widerstands R1 mit Strom versorgt wird, können Sie mit einem Oszilloskop Gleichspannungswelligkeiten mit einer Amplitude von 0,3-0,6 V aufzeichnen ( abhängig von der Bauqualität des Elektromotors). Diese pulsierende Spannung (bei eingeschaltetem Elektromotor) hat eine komplexe und chaotische Form. Der Trennkondensator C1 lässt den Gleichstromanteil der Spannung nicht durch, sodass nur der Wechselstromanteil des Steuersignals in die Basis des Transistors VT1 gelangt.

Im Normalbetrieb des Elektromotors Ml öffnet die Wechselspannung in der Basis des Transistors VT1 diesen Transistor periodisch und verhindert so das Laden des Kondensators C2 und das Öffnen des Feldeffekttransistors VT2. Eine weitere wichtige Rolle im Gerät spielt auch der unpolare Kondensator C2. Es stabilisiert die Spannung an den Source-Gate-Anschlüssen des Feldeffekttransistors VT2 und sorgt so für den weichen Klang der HA1-Kapsel.

Wenn der Elektromotor des Kühlers stoppt (aus irgendeinem Grund: Unterbrechung des internen Wicklungskreises, Eindringen eines Fremdkörpers zwischen die Flügel usw.), treten an der Basis des Transistors VT1 keine Spannungsschwankungen auf. Der Transistor ist geschlossen (dies wird auch durch den Shunt-Widerstand R2 erleichtert). Der Feldeffekttransistor VT2 ist in diesem Moment geöffnet, da er über den Widerstand R3 Steuerspannung erhält. Sobald die Spannung am Gate VT2 3 V erreicht, öffnet dieser Feldeffekttransistor und schaltet die Schallkapsel mit eingebautem Tonfrequenzgenerator HA1 ein. Der Tongenerator erzeugt einen ziemlich lauten Ton, der bis zu 15 m weit im Raum zu hören ist. Der akustische Alarm bleibt eingeschaltet, bis das Gerät ausgeschaltet wird oder bis der Kühlermotor wieder zu laufen beginnt (z. B. nachdem ein Fremdkörper von seinen Flügeln entfernt wurde). Der Schalter SB1 bringt zusätzliche Würze in das Gerät: Bei geschlossenen Kontakten SB1 läuft der Elektromotor M mit voller Leistung, während eine weitere Kontaktgruppe den Stromkreis des Tongenerators öffnet.

Einrichtung. Das Gerät erfordert keine Einrichtung und beginnt sofort nach dem Einschalten zu arbeiten. Bei einer Versorgungsspannung von 24 V (entsprechend dem angesteuerten Elektromotor) kann es erforderlich sein, die Empfindlichkeit des Gerätes auszuwählen (korrigieren).

Die Empfindlichkeit des Sensors hängt von den Elementen CI, R1 ab. Mit zunehmender Kapazität des Kondensators C1 und dem Widerstandswert des Widerstands R1 steigt die Empfindlichkeit des Geräts. Die Empfindlichkeit des Sensors kann auch verringert werden, indem der Widerstandswert des Widerstands R2 verringert wird.

Über Details. Als Kühler zur Kühlung des Computergehäuses dient ein zusätzlicher Lüfter, ausgelegt für eine konstante Spannung von 12 V und einen Strom von 0,1 A.

Die gleiche Methode kann verwendet werden, um den Betrieb anderer Gleichstrom-Elektromotoren mit einer angelegten Spannung von 12–25 V zu steuern. Dies können beispielsweise Elektromotoren wie DOT-301, DKM-1 (0,12 A), 4DKS-8 sein , DKS-16 (24 B) usw. Schalter SB1 Typ MTZ-9-2 (Doppelmikroschalter als Kippschalter ausgeführt). Ist eine direkte manuelle Ansteuerung des Elektromotors nicht erforderlich, wird dieser Schalter vom Stromkreis ausgeschlossen. Kondensator C1 Typ MBM, K10-17 oder ähnlich. Unpolarer Kondensator C2 Typ K76-P2 oder ähnlich.

Anstelle der KT3102E-Transistoren können Sie KT3102B-KT3102D verwenden. Feldeffekttransistor Typ KP501 mit beliebigem Buchstabenindex oder ausländisches Analogon ZVN2120. Festwiderstände Typ MLT. Anstelle der HA1-Kapsel mit eingebautem AF-Generator wird jede andere ähnliche Kapsel verwendet, die für eine Spannung von 10-24 V ausgelegt ist. Perspektiven für die Verwendung des Geräts und der Methode eines Elektromotor-Rotationssensors.

Die Aussichten für den Einsatz des empfohlenen Sensors sind wirklich groß. In der Aquarienhaltung ist es wichtig, die Drehung des Elektromotors zu steuern, wenn der normale Betrieb der Pumpe überwacht werden muss. Dies ist heute relevant, da Schnecken oft (ohne Übertreibung) zufällig in den Arbeitsbereich der Pumpe kriechen, wodurch die Pumpe nicht funktioniert, die Luft im Aquarium nicht belüftet wird, was schlimme Folgen haben kann und ruinieren das Leben im Aquarium. Daher scheinen der vom Autor vorgeschlagene Kühlerrotationssensor und die Methode sehr wichtig zu sein.

Autor: Kashkarov A.P.

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