Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Регулятор оборотов кулера для радиоманьяков

Статья ориентирована на подготовленного пользователя.

Задача

В процессе экспериментов по моддингу и разгону компьютерных комплектующих часто возникает необходимость в плавном управлении скоростью вращения мощных вентиляторов в системе воздушного охлаждения.
Необходимо иметь малогабаритное устройство, которое позволило бы эффективно изменять скорость вращения вентилятора от минимального значения до максимального, не боясь вывести кулер из строя в экстремальных режимах.
При непосредственном участии VER-VOLF в отделе систем автоматики и робототехники ИЭС Патона НАН Украины было создано устройство с необходимыми характеристиками, предназначенное для управления скоростью вращения вентиляторов в компьютерных системах.

Технические характеристики

Устройство питается постоянным током в диапазоне питающих напряжений от 12 до 25 (30) вольт.
Элемент управления - потенциометр (резистор), который можно вывести на переднюю панель компьютера или закрепить его в другом желаемом месте.


Пределы регулировки скорости стандартного вентилятора на 12В: от 1% до 100% при 12-вольтовом питании и от 5% до ~200% при 25-вольтовом питании.
Рекомендованная рабочая мощность нагрузки на устройство до (12В*5А) 60Вт.
Максимальная мощность нагрузки на устройство – 200Вт, в таком случае провода в силовой части должны быть диаметром не менее 1.5 мм.
В будущем устройство может оборудоваться схемой цифрового управления от LPT-порта, а также соответствующей компьютерной программой для этих целей.

Преимущества перед аналогами

Простая схемотехника с использованием доступных импортных и отечественных радиоэлементов, применение ШИМ-модуляции позволило эффективно и в широких пределах изменять контролируемые параметры. Тепловыделение устройством отсутствует. Также высокий КПД и малые габариты выгодно отличают устройство от аналогичных.

Принцип действия

После подачи номинального напряжения питания 12В стабилизатор DA2 ограничит его до 9 вольт, необходимых для питания микросхем DA1 и DD1.


Далее один из элементов микросхемы DD1, включенный как генератор, начинает генерировать прямоугольные импульсы частотой ~ 2 кГц.
Затем сгенерированные импульсы попадают на микросхему DA1 - 555 таймера, включенного как ШИМ- контроллер. Управление работой 555 микросхемы осуществляется с потенциометра R5, выведенного за пределы схемы.
Далее с 3 его вывода DA1 сгенерированные импульсы ШИМ-модуляции попадают на элемент DD 1.2 (триггер Шмидта), где формируются и инвертируются, после чего сформированные импульсы приходят на затвор мощного ключевого транзистора VT1 (аналога реле). Он в свою очередь управляет длительностью импульсной подачи питания в нагрузку.
Питание микросхемы DD-1 на схеме не указано. Вы должны подключить 14 ножку DD-1 прямо на выход стабилизатора - 9 вольт. А седьмую ножку на первый контакт DA-2, ИЛИ на любое место где есть земля, например, DA-2.555 таймер должен формировать четкий ШИМ-сигнал.

Немного о назначении определенных элементов

RC-цепочка, С1 + R1 + R6, определяет частоту тактового генератора на элементе DD1.

1.
R6 служит для точной подстройки генератора.
R2 - R3 - C3: обвязка микросхемы DA2.
С2 - блокирующий конденсатор (необходимо установить между выводами 1-8 DA2).
C5 – C6: фильтры по питанию.
Дроссель T1 и конденсаторы C4 - C7: выходные фильтры канала питания вентилятора.
R4 - защита затвора полевого транзистора.
D1 - защита транзистора от само-Э.Д.С нагрузки.

Вроде с теорией разобрались и мы приступим к сборке устройства по имеющейся принципиальной схеме. Картинка кликабельна.

Необходимая элементная база

Все компоненты без проблем приобретаются на радиобазаре.

  • DA1: микросхема NE 555 (или аналог) - 1 шт.
  • DD1: микросхема К561ТЛ-1 - 1 шт.
  • DA2: микросхема 78 L 09 (стабилизатор на 9В) - 1шт.
  • VT1: транзистор MOSFET IRLR-014 - 1 шт.
  • D1: диод Шоттки - IN 58 22 (на 3 ампера) - 1 шт.

Конденсаторы неполярные:
  • C1: 300 n, 30В - 1 шт.
  • C2,C3,C4: 100 n, 30В - 3 шт.
  • C5,C6: 470 n, 30В - 2 шт.

Конденсаторы полярные:
  • С7: 22 мкф, 63В - 1 шт.

Резисторы постоянные:
  • R1: 47 кОм, 0.125 Вт - 1 шт.
  • R2: 100 Ом, 0.25 Вт - 1 шт.
  • R3: 10 кОм, 0.125 Вт - 1 шт.
  • R4: 100 кОм, 0.125 Вт - 1 шт.

Резисторы переменные:
  • R5: 1.5 кОм, 0.25 Вт (можно многооборотный для точности) - 1 шт.
  • R6: 22 кОм, СП 5-2 или СП 5-3 (желательно 5% допуск) - 1 шт.

Дроссель необходимо намотать на малогабаритном ферритовом кольце любой марки, например 2000 нм. Намотать парой 30 витков провода сечением не менее 0.8-1 мм.
Также необходимы: любой паяльник на 25 Вт (220в) + флюс для пайки (или очищенная канифоль) и припой диаметром ~ 0.5-1 мм. Не лишними будут низкочастотный осциллограф и цифровой мультиметр.

Сборка

Я собирал устройство на плате для макетирования, так как было мало времени, много дел и не было желания травить печатную плату.

Вы же можете развести и вытравить плату (конечно, если у вас есть опыт в этом деле) или повторить мой путь.
Предварительно был собран отладочный макет.

После успешных испытаний я приступил к сборке рабочего макета.

В процессе сборки устройства сначала впаиваются микросхемы, затем обвязка (резисторы, конденсаторы, диод). В последнюю очередь впаяйте полевой транзистор (будьте осторожны, он боится статики!).

Настройка устройства

Правильно собранное устройство из исправных элементов начинает работать сразу после подачи питания. Однако, для адекватного функционирования собранного модуля потребуется провести настройку.

Настройка заключается в следующем:
1. Подключите нагрузку (вентилятор).
2. Резистор управления (R5) установите в одно из крайних положений.
3. Приготовьте часовую отвертку для подстроечного резистора (R6).
4. Включите питание схемы 12В.

Далее медленно вращайте движок резистора (R5) и следите за скоростью вращения кулера.

Процесс должен быть таким: в одном из крайних положений резистора (R5) скорость кулера должна быть очень малой или равняться нулю, а при переходе к другому крайнему положению обороты должны возрастать до максимума. Если это не так, то попробуйте регулировкой резистора (R6) в одном из крайних положений резистора (R5) добиться нулевой скорости. После настройки проверьте работу модуля еще раз и упакуйте его в защитный корпус.

Это была примитивная настройка для любителей. Теперь - нормальная настройка для маньяков (не забываем, на кого рассчитана статья). Возьмите осциллограф и подключитесь к 4-му выводу DD1.2

При изменении положения движка резистора R5 вы должны наблюдать на 4-м выводе примерно такие формы сигналов.

Движок резистора в крайнем положении, кулер должен стоять на месте.

Выводим движок резистора R5 в среднее положение, кулер начинает вращаться.

Продолжаем вращать резистор, кулер набирает обороты.

Крайнее положение движка, обороты максимальны, импульсы исчезают, на 4-м выводе 9 вольт.

Помните, регулировка скорости кулера данным устройством нелинейна и начало границы регулировки зависит от нагрузки на устройство. При изменении типа вентилятора или их количества, подключаемых к модулю, возможно, необходимо будет провести корректировку работы устройства, описанную выше.

Собранное устройство готово к работе. Макет возле спичечного коробка.

© VER-VOLF



Регулировка оборотов вентилятора 12в

Основной проблемой вентиляторов, которые охлаждают ту или иную часть компьютера, является повышенный уровень шума. Основы электроники и имеющиеся материалы помогут нам решить эту проблему своими силами. В этой статье предоставлена схема подключения для регулировки оборотов вентилятора и фотографии как выглядит самодельный регулятор скорости вращения.

Нужно отметить, что количество оборотов в первую очередь зависит от уровня подаваемого на него напряжения. Уменьшая уровень подаваемого напряжения, уменьшается как шум, так и число оборотов.

Схема подключения:

Вот какие детали нам пригодятся: один транзистор и два резистора.

Что касается транзистора, то берите КТ815 или КТ817, также можно использовать мощнее КТ819.

Выбор транзистора зависит от мощности вентилятора. В основном используются простые вентиляторы постоянного тока с напряжением 12 Вольт.

Резисторы нужно брать с такими параметрами: первый постоянный (1кОм), а второй переменный (от 1кОм до 5кОм) для регулировки скорости оборотов вентилятора.

Имея входное напряжение (12 Вольт), выходное напряжение можно регулировать, вращая движковую часть резистора R2. Как правило, при напряжении 5 Вольт или ниже, вентилятор перестает шуметь.

При использовании регулятора с мощным вентилятором советую установить транзистор на небольшой теплоотвод.

Похожие записи:

Вот и все, теперь вы можете собрать регулятор скорости вентилятора своими руками, без шумной вам работы.

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.

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.

  • 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.

Дополнительно стоит отметить, что если у Вас возникнут трудности с приобретением переменного резистора необходимого сопротивления, то в схеме можно применить переменный резистор R1 сопротивлением от 470 Ом до 4,7 кОм, но при этом придётся изменить и сопротивление резистора R2, оно должно быть таким же, как и у R1.

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

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.

Основной проблемой вентиляторов, которые охлаждают ту или иную часть компьютера, является повышенный уровень шума. Основы электроники и имеющиеся материалы помогут нам решить эту проблему своими силами. В этой статье предоставлена схема подключения для регулировки оборотов вентилятора и фотографии как выглядит самодельный регулятор скорости вращения.

Нужно отметить, что количество оборотов в первую очередь зависит от уровня подаваемого на него напряжения. Уменьшая уровень подаваемого напряжения, уменьшается как шум, так и число оборотов.

Схема подключения:

Вот какие детали нам пригодятся: один транзистор и два резистора.

Что касается транзистора, то берите КТ815 или КТ817, также можно использовать мощнее КТ819.

Выбор транзистора зависит от мощности вентилятора. В основном используются простые вентиляторы постоянного тока с напряжением 12 Вольт.

Резисторы нужно брать с такими параметрами: первый постоянный (1кОм), а второй переменный (от 1кОм до 5кОм) для регулировки скорости оборотов вентилятора.

Имея входное напряжение (12 Вольт), выходное напряжение можно регулировать, вращая движковую часть резистора R2. Как правило, при напряжении 5 Вольт или ниже, вентилятор перестает шуметь.

При использовании регулятора с мощным вентилятором советую установить транзистор на небольшой теплоотвод.

Похожие записи:

Вот и все, теперь вы можете собрать регулятор скорости вентилятора своими руками, без шумной вам работы.

Регулятор скорости вентилятора видеокарты на NE555..

История подопытной видеокарты RX 570 4GB не известна, куплена племянником с рук. Вентиляторы четырёх пиновые, были припаяны напрямую к 12v доп питания, и соответственно выли как самолёт на взлете.

При детальном осмотре платы выявлено, что плату роняли,  сбили несколько элементов включая какую то микросхему в области отвечающей за управление оборотами вентиляторов, при этом отсутствуют не только сами элементы, но и пятаки с дорожками.

Было принято решение обойтись своими силами, и собрать внешнюю систему регулировки оборотов в зависимости от температуры. Получилось дёшево и сердито.

С вентиляторов выходит 4 провода:

  • Чёрный      -
  • Жёлтый     +
  • Синий        ШИМ
  • Зелёный    Тахометр

 

Так как система родного ШИМ видеокарты убита напрочь, и считать данные о температуре не представлялось возможным, был изготовлен ШИМ регулятор на таймере NE555 по ниже приведённой схеме, только с полевым транзистором.

В качестве датчика температуры использовался миниатюрный терморезистор сопротивлением 10кОм из батареи ноутбука . Он очень тонкий и имеет минимальную инерционность.

В начале планировалось управлять оборотами по 12v с помощью MOSFET транзистора, но электроника вентиляторов категорически опротестовала наше решение довольно громкими лозунгами в виде не приятного писка.

Проблема решилась деинсталляцией полевого транзистора и подачей сигнала с выхода микросхемы 555 на синий провод, черный и жёлтый подключены непосредственно к напряжению 12v. Финальная схема выглядит так.

Терморезистор приклеен к трубке выходящей из под процессора на эпоксидный клей "Poxipol". Плата приклеена на двухсторонний скотч к видеокарте. Файл печатки к сожалению не сохранился, но думаю развести плату под свои детали особого труда не составит.

 

Настройка.

Настройка до безобразия проста. Требуется подобрать резистор 22кОм по схеме.

  1. 1.  Впаиваем вместо этого резистора переменный на 25 - 50кОм.
  2. 2.  Крутим до начала вращения вентиляторов.
  3. 3.  Запускаем "FurMark" и загружаем видеокарту на 100%.
  4. 4.  В течении 10 - 15 минут подстраиваем скорость, что бы температура на ядре не превышала допустимые пределы.
  5. 5.  Измеряем сопротивление переменного резистора и впаиваем постоянный.

 

В нашем случае потребовался резистор 20кОм. Данная схема прошла все стресс тесты на отлично, обороты растут плавно, температура не превышает 66 - 70 градусов, задержки нет никакой!

Так же подключен зелёный провод тахометра на его законное место, видеокарта прекрасно видит обороты вентиляторов.

 

 

 

Регулятор ШИМ 12в 20А

При работе с низковольтными двигателями 12-24 вольта, часто стоит вопрос: как управлять мощностью и оборотами? Что делать, если необходимо понизить обороты? Сразу появляется решение: надо снизить напряжение. Сделать это можно путем подключения мотора через транзисторный регулятор напряжения, микросхему регулятор К142, по старинке: через гасящий резистор. Но при больших токах регулятор будет сильно греться потребуется установка дополнительных радиаторов и вентиляторов. При подключении к нему ламп габаритных огней, автомобильного освещения, фар, вентилятора, он будет работать, регулируя яркость и обороты вентилятора. Если же подключить нагруженный мотор, то при снижении напряжения он статен терять мощность, причем не пропорционально, а в разы, станет вялым и легко останавливаемым. Решение этой проблемы стал ШИМ-регулятор, его силовые ключи на мощных, современных полевых транзисторах, коммутирующих большие токи, переходы имеют маленькое сопротивление, благодаря этому низкий уровень рассеиваемой мощности. соответственно и нагрева. Также у него другой принцип работы, он не снижает напряжение, а включает и выключает его с большой скоростью, в результате на мотор подается номинальное напряжение питания, а не заниженное, что позволяет сохранить мощность. Переменным резистором меняем скважность, которую имеют выходные импульсы, и как результат – значение эффективного напряжения, которое есть на нагрузке и увеличение КПД. ШИМ-регулятор можно применять, чтобы регулировать напряжение питания, недопущения мощных инерционных перегрузок во время пуска электродвигателя. Питание ШИМ от 9, 12, 24, 36, 48 вольт постоянного тока.

 

Технические характеристики ШИМ:
 Рабочее напряжение: DC 9-50 вольт.
 Выходной ток: от 0 до 20 а.
 Частота ШИМ: 25 кГц.
 Постоянная мощность: макс 500 Вт.
 Диапазон скорости двигателя: 0-100%.

 Максимальный пиковый ток до 20А требуется увеличить радиатор или установить       вентилятор.
Размер платы: 77*45*28 мм.

Вес: 80 гр.

Комплект поставки:

ШИМ регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока с выносным резистором (без упаковки) 1шт.

 

Схема подключения:

 

Схема подключения регулятора скорости вентилятора

Нередко в домашнем хозяйстве требуется установка регулятора скорости вращения вентилятора. Сразу следует отметить, что обычный диммер для регулировки яркости освещения не подойдет для вентилятора. Современному электродвигателю, особенно асинхронному, важно иметь на входе правильной формы синусоиду, но обычные диммеры для освещения искажают ее довольно сильно. Для эффективной и правильной организации регулировки скорости вентиляторов необходимо:

  1. Использовать специальные регуляторы, предназначенные для вентиляторов.
  2. Учитывайте, что эффективно и безопасно регулировке поддаются только специальные модели асинхронных электромоторов, поэтому перед покупкой узнавайте из технических характеристик о возможности регулировки числа оборотов методом понижения напряжения.

Способы регулировки скорости вращения бытовых вентиляторов

Существует достаточно много различных способов регулировки частоты вращения вентилятора, но практически применяются в домашних условиях только два из них. В любом случае Вы сможете только понизить число оборотов вращения двигателя только ниже максимально возможной по паспорту к устройству.

Разогнать электродвигатель возможно только с использованием частотного регулятора, но он не применяется в быту, потому что у него высокая как собственная стоимость, так и цена на услугу по его установке и наладке. Все это делают использование частотного регулятора не рациональным в домашних условиях.

К одному регулятору допускается подключение нескольких вентиляторов, если только их суммарная мощность не будет превышать величину номинального тока регулятора. Учитывайте при выборе регулятора, что пусковой ток электродвигателя в несколько раз выше рабочего.

Способы регулировки вентиляторов в быту:

  1. С использованием симисторного регулятора скорости вентилятора- это самый распространенный способ, позволяющий постепенно увеличивать или уменьшать скорость вращения в пределах от 0 до 100 %.
  2. Если электродвигатель вентилятора на 220 Вольт оборудован термозащитой (защитой от перегрева), тогда для управления оборотами применяется тиристорный регулятор.
  3. Наиболее эффективным методом регулировки скорости вращения электродвигателя является применение моторов с несколькими выводами обмоток. Но многоскоростные электродвигатели в бытовых вентиляторах Я пока не встречал. Но В интернете можно найти схемы подключения для них.

Очень часто электродвигатель гудит на низких оборотах при использовании первых двух методов регулировки- старайтесь не эксплуатировать долго вентилятор в таком режиме. Если снять крышку, то при помощи находящегося под ней специального регулятора, Вы сможете, его вращая, установить нижний предел частоты вращения мотора.

Схема подключения симисторного или тиристорного регулятора скорости вентилятора

Практически во всех регуляторах стоят внутри плавкие ставки, защищающие их от токов перегрузки или короткого замыкания, при возникновении которых она перегорает. Для восстановления работоспособности необходимо будет заменить или отремонтировать плавкую ставку.

Подключается регулятор довольно просто, как обычный выключатель. На первый контакт (с изображением стрелки) подключается фаза от электропроводки квартиры. На второй (с изображением стрелки в обратном направлении) при необходимости подключается прямой вывод фазы без регулировки. Он используется для включения, например дополнительно освещения при включении вентилятора. На пятый контакт (с изображением наклонной стрелки и синусоиды) подключается фаза, отходящая на вентилятор. При использовании такой схемы необходимо использовать для подключения распределительную коробку, с которой Ноль и при необходимости Земля заводятся напрямую на вентилятор, минуя сам регулятор, для подключения которого понадобится всего-то 2 провода.

Но если распределительная коробка электропроводки находится далеко, а сам регулятор стоит рядом с вентилятором, тогда рекомендую использовать вторую схему. На регулятор приходит кабель электропитания, а затем с него уходит сразу на вентилятор. Фазные провода подключаются аналогично. А 2 нуля садятся на контакты № 3 и № 4 в любой последовательности.

Подключение регулятора скорости вращения вентилятора довольно просто сделать и своими руками, не вызывая специалистов. Обязательно изучите и всегда соблюдайте правила электробезопасности- работайте только на обесточенном участке электропроводки.

Зачем нужен регулятор скорости вращения вентиляторов (реобас)?

Не секрет, что высокопроизводительные микропроцессорные устройства греются при работе: чем больше нагрузка – тем сильнее. Для многих элементов современного компьютера установки на «чип» обычного радиатора уже недостаточно – требуется активный отвод тепла. Проще всего это реализовать с помощью вентилятора (кулера): уже никого не удивляют системные блоки с суммарным числом кулеров в 8-10 шт. Иногда на материнской плате не хватает разъемов для подключения дополнительных вентиляторов, и подключение производится через разветвитель питания или реобас.

Одиночный кулер шумит несильно и электроэнергии потребляет мало. Но если в корпусе их с десяток, шум становится уже некомфортным, да и потребление электроэнергии возрастает до вполне заметных значений.

Чаще всего необходимость изменения скорости вращения вентиляторов связана как раз с избыточной шумностью системного блока. Если эффективность охлаждения системного блока достаточно высока и перегрева каких-либо элементов компьютера не возникает даже при самых высоких нагрузках, можно попробовать снизить скорость вращения некоторых вентиляторов.

Но этот способ – не единственный. Большинство современных материнских плат способно регулировать скорость вращения подключенных вентиляторов. Во многих случаях даже не понадобится установки какого-либо программного обеспечения – необходимая функция встроена в BIOS.

Для регулировки скорости вращения в первую очередь следует убедиться, что эта функция включена: параметр Q-Fan Control (или Fan Speed Control) должен иметь значение Enabled. При этом становятся доступны параметры тонкой настройки вентилятора – в некоторых BIOS их много, в других меньше. Чаще всего самым простым способом снижения шума (или, наоборот, улучшения охлаждения) является смена профиля (Q-Fan Profile). Для снижения шума следует установить его в Silent, для увеличения охлаждения – в Performance или Turbo.

После сохранения настроек и перезапуска системы следует убедиться, что настроенный кулер крутится и что не происходит перегрева системы, в обратном случае следует вернуть старые настройки BIOS.

Если же ни speed fan, ни другие аналогичные программы «не увидели» вентиляторов, или если вентиляторы вообще подключены не к материнской плате – тогда для настройки их скорости вращения потребуется реобас.

Характеристики регуляторов скорости вращения вентиляторов.

Тип управления скоростью вращения может быть ручным или автоматическим.

При ручном управлении скорость вращения задается оператором вручную – с помощью кнопок, ручки регулятора или на сенсорном экране. Несмотря на простоту такого способа управления, удобным он будет только в тех случаях, когда не требуется менять скорость вращения вентиляторов во время работы компьютера. Для подстройки скорости вращения корпусных вентиляторов такой способ еще сгодится, а для управления скоростью вращения кулера процессора – уже нет.

Автоматический тип управления, предусматривающий автоматическое изменение скорости вращения кулера в зависимости от показаний термодатчика, намного удобнее в эксплуатации и обеспечивает лучшие условия работы оборудования. Для управления кулерами элементов, сильно меняющих температуру в зависимости от нагрузки, следует использовать реобасы с автоматическим типом управления.
Количество подключаемых вентиляторов определяет, какое максимальное количество вентиляторов можно подключить к реобасу. Следует иметь в виду, что с ростом количества подключенных вентиляторов, растет и потребляемая устройством мощность; у блока питания компьютера должен быть достаточный запас мощности.

Разъем питания реобаса может быть 3-pin (в этом случае регулятор скорости подключается к одному из свободных 3-pin разъемов материнской платы) 4-pin Molex (питание берется с одного из разъемов блока питания) и SATA (питание берется с разъема SATA материнской платы).

Основной проблемой вентиляторов, которые охлаждают ту или иную часть компьютера, является повышенный уровень шума. Основы электроники и имеющиеся материалы помогут нам решить эту проблему своими силами. В этой статье предоставлена схема подключения для регулировки оборотов вентилятора и фотографии как выглядит самодельный регулятор скорости вращения.

Нужно отметить, что количество оборотов в первую очередь зависит от уровня подаваемого на него напряжения. Уменьшая уровень подаваемого напряжения, уменьшается как шум, так и число оборотов.

Схема подключения:

Вот какие детали нам пригодятся: один транзистор и два резистора.

Что касается транзистора, то берите КТ815 или КТ817, также можно использовать мощнее КТ819.

Выбор транзистора зависит от мощности вентилятора. В основном используются простые вентиляторы постоянного тока с напряжением 12 Вольт.

Резисторы нужно брать с такими параметрами: первый постоянный (1кОм), а второй переменный (от 1кОм до 5кОм) для регулировки скорости оборотов вентилятора.

Имея входное напряжение (12 Вольт), выходное напряжение можно регулировать, вращая движковую часть резистора R2. Как правило, при напряжении 5 Вольт или ниже, вентилятор перестает шуметь.

При использовании регулятора с мощным вентилятором советую установить транзистор на небольшой теплоотвод.

Похожие записи:

Вот и все, теперь вы можете собрать регулятор скорости вентилятора своими руками, без шумной вам работы.

Регулятор напряжения для вентилятора

Основной проблемой вентиляторов, которые охлаждают ту или иную часть компьютера, является повышенный уровень шума. Основы электроники и имеющиеся материалы помогут нам решить эту проблему своими силами. В этой статье предоставлена схема подключения для регулировки оборотов вентилятора и фотографии как выглядит самодельный регулятор скорости вращения.

Нужно отметить, что количество оборотов в первую очередь зависит от уровня подаваемого на него напряжения. Уменьшая уровень подаваемого напряжения, уменьшается как шум, так и число оборотов.

Схема подключения:

Вот какие детали нам пригодятся: один транзистор и два резистора.

Что касается транзистора, то берите КТ815 или КТ817, также можно использовать мощнее КТ819.

Выбор транзистора зависит от мощности вентилятора. В основном используются простые вентиляторы постоянного тока с напряжением 12 Вольт.

Резисторы нужно брать с такими параметрами: первый постоянный (1кОм), а второй переменный (от 1кОм до 5кОм) для регулировки скорости оборотов вентилятора.

Имея входное напряжение (12 Вольт), выходное напряжение можно регулировать, вращая движковую часть резистора R2. Как правило, при напряжении 5 Вольт или ниже, вентилятор перестает шуметь.

При использовании регулятора с мощным вентилятором советую установить транзистор на небольшой теплоотвод.

Похожие записи:

Вот и все, теперь вы можете собрать регулятор скорости вентилятора своими руками, без шумной вам работы.

Вентилятор является одним из малозаметных, но чрезвычайно важных приборов, помогающих создавать благоприятные условия для работы, отдыха и просто приятного проведения времени.

Без него не смогут функционировать компьютеры, холодильники, кондиционеры и другая техника. Для максимально эффективной работы различных устройств используют регулятор скорости вращения вентилятора.

Из нашего материала вы узнаете о том, какие бывают регуляторы, особенностях их работы. Также мы расскажем, как своими руками собрать прибор и что для этого потребуется.

Виды и особенности устройства

Существует множество видов вентиляторов, они задействованы в работе систем климат-контроля, компьютеров, ноутбуков, холодильников, многой другой офисной и бытовой техники.

Чтобы контролировать скорость вращения его лопастей, часто применяется небольшой элемент – регулятор. Именно он позволяет продлить срок использования оборудования, а также, значительно снизить уровень шума в помещении.

Назначение прибора для управления скоростью

Когда кондиционер или вентилятор постоянно работает в режиме максимальной мощности, предусмотренной производителем, это неблагоприятно сказывается на сроке эксплуатации. Отдельные детали просто не могут выдержать такой ритм и быстро ломаются.

Поэтому часто можно встретить рекомендации делать запас по мощности при выборе различного рода оборудования, чтобы оно не работало на пределе.

Также часто в холодильных установках, компьютерах и другой технике определенные элементы перегреваются в процессе работы. Чтобы они не расплавились, производитель предусмотрел их охлаждение за счет работающих вентиляторов.

Но не все выполняемые задачи требуют максимальной скорости движения вентилятора/кулера. При офисной работе компьютера или поддержании постоянной температуры в холодильной установке нагрузка значительно меньше, чем при выполнении сложных математических вычислений или заморозке соответственно. А вентилятор, не имеющий регулятора, будет вращаться с одинаковой скоростью.

Скопление большого количества мощной техники, функционирующей в одном помещении, способно создавать шум на уровне 50 децибел и более за счет одновременно работающих вентиляторов на максимальных оборотах.

В такой атмосфере человеку сложно работать, он быстро утомляется. Поэтому целесообразно использовать приборы, способные снизить уровень шума вентилятора не только в производственных цехах, но и в офисных помещениях.

Помимо перегрева отдельных деталей и снижения уровня шума регуляторы позволяют рационально использовать технику, уменьшая и увеличивая при необходимости скорость вращения лопастей оборудования. Например, в системах климат-контроля, используемого во многих общественных местах и производственных помещениях.

Одной из важных деталей умных приборов потолочного вентилирования помещения являются регуляторы оборотов. Их работу обеспечивают показатели датчиков температуры, влажности, давления. Вентиляторы, используемые для перемешивания воздуха в помещении спортзала, производственного цеха или офисного кабинета, помогают экономить средства, затрачиваемые на отопление.

Это происходит за счет равномерного распределения нагретого воздуха, циркулирующего в помещении. Вентиляторы нагнетают верхние теплые слои вниз, перемешивая их с более холодными нижними. Ведь для комфорта человека важно, чтобы в нижней части комнаты, а не под потолком, было тепло. Регуляторы в таких системах следят за скоростью вращения, замедляя и ускоряя скорость движения лопастей.

Основные разновидности регуляторов

Контроллеры оборотов вентилятора востребованы. Рынок изобилует различными предложениями и рядовому пользователю, не знакомому с особенностями устройств, легко потеряться среди различных предложений.

Регуляторы отличаются по принципу действия.

Выделяют такие типы устройств:

  • тиристорные;
  • симисторные;
  • частотные;
  • трансформаторные.

Первый тип приборов применяется для корректировки оборотов однофазных приборов, имеющих защиту от перегрева. Изменение скорости происходит за счет влияния регулятора на мощность подаваемого напряжения.

Второй тип является разновидностью тиристорных устройств. Регулятор может одновременно управлять приборами постоянного и переменного тока. Характеризуется возможностью плавного понижения/повышения скорости оборотов при напряжении вентилятора до 220 В.

Третий тип устройств изменяет частоту подаваемого напряжения. Основная задача – получить питающее напряжение в пределах 0-480 В. Контроллеры применяются для трехфазного оборудования в системах вентилирования помещений и в мощных кондиционерах.

Трансформаторные контроллеры могут работать с одно- и трехфазным током. Они изменяют выходное напряжение, регулируя работу вентилятора и защищая прибор от перегрева. Могут использоваться в автоматическом режиме для регулировки оборотов нескольких мощных вентиляторов, учитывая показатели датчиков давления, температуры, влажности и прочие.

Чаще всего в быту применяются симисторные регуляторы. Их относят к типу XGE. Можно обнаружить много предложений от разных производителей – они компактные и надежные. Причем диапазон цен также будет весьма широк.

Трансформаторные же устройства довольно дорогие – в зависимости от дополнительных возможностей они могут стоить 700 долларов и более. Они относятся к регуляторам типа RGE и способны регулировать обороты очень мощных вентиляторов, используемых в промышленности.

Особенности использования приборов

Регуляторы оборотов вентилятора используются в промышленном оборудовании, в офисных помещениях, спортзалах, кафе, других местах общественного пользования. Также часто можно встретить такие контролеры в системах климат-контроля для домашнего использования.

Системы вентилирования, используемые в фитнес-центрах, а также, кондиционеры, включаемые для обогрева в офисных помещениях, чаще всего содержат регулятор скорости вращения. Причем это не простой дешевый вариант, а дорогостоящее трансформаторное устройство, способное регулировать скорость вращения мощных приборов.

  1. Простая схема
  2. С датчиком температуры
  3. Для уменьшения шума
  4. Видео

Рассмотрим ТОП-3 рабочих схемы регулятора скорости вращения вентилятора. Каждая схема не только проверена, но и отлично подойдёт для воплощения начинающими радиолюбителями. К каждой схеме прилагается список необходимых компонентов для монтажа своими руками и пошаговые рекомендации.

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.

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.

Плата регулятора скорости вентилятора:

Фото готового 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

Если же учесть ещё и тот факт, что мощность блока питания обычно выбирается с запасом даже для максимума энергопотребления, нетрудно прийти к выводу, что большую часть времени он недогружен и принудительное охлаждение теплоотвода высоковольтных транзисторов чрезмерно. Иными словами, вентилятор впустую перекачивает кубометры воздуха, создавая при этом довольно сильный шум и засасывая пыль внутрь корпуса.

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.

  • 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).

Резистор R1 исключает возможность выхода из строя транзисторов VT1, VT2 в случае теплового пробоя диодов (например, при заклинивании электродвигателя вентилятора). Его сопротивление выбирают, исходя из предельно допустимого значения тока базы VT1. Резистор R2 определяет порог срабатывания регулятора.

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 регулятора скорости вентилятора для уменьшения шума

В отличии от схемы, которая замедляет обороты вентилятора после старта (для уверенного запуска вентилятора), данная схема позволит увеличить эффективность работы вентилятора путем увеличения оборотов при повышении температуры датчика. Схема также позволяет уменьшить шум вентилятора и продлить его срок службы.

Необходимые для сборки детали:

  • Биполярный транзистор (VT1) — КТ815А.
  • Электролитический конденсатор (С1) — 200 мкФ/16В.
  • Переменный резистор (R1) — Rt/5.
  • Терморезистор (Rt) — 10–30 кОм.
  • Резистор (R2) — 3–5 кОм (1 Вт).

Настройка производится до закрепления термодатчика на радиаторе. Вращая R1, добиваемся, чтобы вентилятор остановился. Затем, вращая в обратную сторону, заставляем его гарантированно запускаться при зажимании терморезистора между пальцами (36 градусов).

Если ваш вентилятор иногда не запускается даже при сильном нагреве (паяльник поднести), то нужно добавить цепочку С1, R2. Тогда R1 выставляем так, чтобы вентилятор гарантированно запускался при подаче напряжения на холодный блок питания. Через несколько секунд после заpяда конденсатора, обороты падали, но полностью вентилятор не останавливался. Теперь закрепляем датчик и проверяем, как все это будет крутится пpи реальной работе.

Rt — любой терморезистор с отрицательным ТКЕ, например, ММТ1 номиналом 10–30 кОм. Терморезистор крепится (приклеивается) через тонкую изолирующую прокладку (лучше слюдяную) к радиатору высоковольтных транзисторов (или к одному из них).

Видео о сборке регулятора оборотов вентилятора:

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.

Изготовление регулятора


Схему можно без труда собрать навесным монтажом, а можно изготовить печатную плату, как я и сделал. Для подключения проводов питания и самого вентилятора на плате предусмотрены клеммники, а терморезистор выводится на паре проводков и крепится к радиатору. Для большей теплопроводности прикрепить его нужно, используя термопасту. Плата выполняется методом ЛУТ, ниже представлены несколько фотографий процесса.

Скачать плату:
shema.zip [2,09 Kb] (cкачиваний: 1231)
После изготовления платы в неё, как обычно запаиваются детали, сначала мелкие, затем крупные. Стоит обратить внимание на цоколёвку транзисторов, чтобы впаять их правильно. После завершения сборки плату нужно отмыть от остатков флюса, прозвонить дорожки, убедиться в правильности монтажа.

Настройка


Теперь можно подключать к плате вентилятор и осторожно подавать питание, установив подстроечный резистор в минимальное положение (база VT1 подтянута к земле). Вентилятор при этом вращаться не должен. Затем, плавно поворачивая R2, нужно найти такой момент, когда вентилятор начнёт слегка вращаться на минимальных оборотах и повернуть подстроечник совсем чуть-чуть обратно, чтобы он перестал вращаться. Теперь можно проверять работу регулятора – достаточно приложить палец к терморезистору и вентилятор уже снова начнёт вращаться. Таким образом, когда температура радиатора равно комнатной, вентилятор не крутится, но стоит ей подняться хоть чуть-чуть, он сразу же начнёт охлаждать.

Ручной контроллер вентилятора с регулируемой скоростью 12 В постоянного тока с разъемом Molex: Электроника

Я использую устройство для управления (6) 80-миллиметровыми вентиляторами в старом алюминиевом корпусе с разъемами Molex. Они запускаются вместе с системой и производят ураган шума. Поскольку у меня нет денег, чтобы купить чехол, который я хочу, я просто купил его, и он позволяет мне снизить шум и поток воздуха в корпусе до респектабельного, почти неслышного уровня. Короче говоря, он делает именно то, для чего я его купил.Вот некоторые из недостатков, предостережений или особенностей продукта.

Непрерывный контроль скорости вентилятора. Начиная с самого низкого значения, когда вентиляторы почти не вращаются, вы можете легко плавно увеличивать скорость вращения вентилятора. У других устройств есть только высокая или низкая настройка, это позволяет мне изменять скорость вращения вентилятора до тех пор, пока она не станет настолько громкой, насколько я хочу, учитывая задачу, которую выполняет мой компьютер.

Если вы читали другие обзоры, вы знаете, что максимальная мощность ограничена этим продуктом. Я не инженер-электрик, поэтому я не уверен, почему аналоговый переключатель, такой как этот, либо отбирает мощность от источника, либо увеличивает сопротивление, так что меньше мощности течет независимо от настройки? Похоже, что установка максимального значения "max" должна быть равна или ближе к мощности без переключателя на месте... но он не достигает этих уровней мощности. С другой стороны, если вам нужна полная мощность, устройство для ограничения мощности - полная противоположность тому, что вам нужно, поэтому я предполагаю, что у других пользователей есть более конкретная потребность, когда это влияет на их использование. Для меня просто управление шумом и потоком воздуха от корпусных вентиляторов - это именно то, что он делает, поэтому я счастлив.

Что касается настройки, то в моей инструкции не было, и хотя я понимаю, что большинство пользователей, которые покупают это, вероятно, уже знают, какие концы использовать, я хочу просто выбросить туда, вы просто соответствуете конец, который подходит к разъему питания на вашей мощности Сначала подключите кабель питания, а к другому концу подключите устройства.

Так как мой чемодан «передай меня вниз», мне не хватает крышки отсека для дисковода 5,25 дюйма. Однако в моем чемодане есть дверца, которая закрывает все отсеки 5,25 дюйма. Это позволяет мне поместить этот переключатель в открытый отсек и закрыть дверцу и я могу получить к нему доступ, не открывая футляр. Я не уверен, как другие используют это ... но на этот раз отсутствие детали действительно помогает мне!

Регулировка скорости вентилятора постоянного тока 12 В, регулировка скорости вентилятора постоянного тока 12 В Поставщики и производители на Alibaba.com

О продуктах и ​​поставщиках:
 Управляйте разнообразными электронными приборами с высоким качеством. Регулятор скорости вращения вентилятора постоянного тока 12 В  от Alibaba.com. Эти.  Регулировка скорости вращения вентилятора 12 В постоянного тока  может управлять освещением, вентиляторами, кондиционерами, обогревателями и т. Д. Они бывают небольшого размера, подходящего для дома, и большего размера, подходящего для более коммерческого применения.  Регулировка скорости вращения вентилятора 12 В постоянного тока  не только функциональна, но и становится неотъемлемой и заметной частью декора любого помещения. Таким образом, хорошо продуманные предметы становятся необходимостью.  

. Регулятор скорости вращения вентилятора постоянного тока 12 В на Alibaba.com от надежных брендов и их долговечность гарантирована. Эти. Регулировка скорости вентилятора постоянного тока на 12 В может поддерживать устройства различной мощности и мощности, а некоторые из них оснащены встроенными стабилизаторами колебаний. Регулировка скорости вращения вентилятора постоянного тока на 12 В бывает разных цветов и форм. Они могут добавить забавный и необычный штрих элегантности любому помещению, в котором они установлены. Они также поставляются в виде наборов или плат, которые могут подключать несколько устройств.

Предлагаемый регулятор скорости вращения вентилятора на 12 В постоянного тока имеет все соответствующие сертификаты, включая сертификацию OEM, и поэтому является безопасным и надежным выбором.Много. Регулятор скорости вращения вентилятора постоянного тока 12 В содержит контроллеры в дополнение к функции включения и выключения, которая может регулировать яркость или скорость, в зависимости от подключенных элементов. Регулятор скорости вращения вентилятора постоянного тока 12 В изготовлены из многих материалов, таких как пластик, Металл и хромирование. Эти продукты устойчивы к царапинам, ударам и пыли, чтобы обеспечить пользователям максимально удобную работу.

Зайдите на Alibaba.com и просмотрите информацию о заманчивых товарах. Регулировка скорости вентилятора постоянного тока 12 В .Они идеально подходят для. Регулировка скорости вращения вентилятора постоянного тока 12 В поставщиков, которым требуется широкий ассортимент продукции по привлекательным ценам. Приобретайте эти качественные продукты и удовлетворяйте свои потребности по ценам, вполне укладывающимся в ваш бюджет.

Регуляторы скорости вращения вентилятора | Максим Интегрированный

Аналогичная версия этой статьи появилась в номере EDN от 28 сентября 2000 г.

Введение

Поскольку разработчики ИС стремятся разместить больше транзисторов, работающих на более высоких скоростях, в меньших корпусах, результат может быть только один: нагрев! Добавьте к этому тот факт, что эти мощные ИС разрабатываются в постоянно сжимающихся коробках, и вы получите настоящую проблему управления температурным режимом. Для многих приложений это означает использование вентиляторов. К сожалению, использование вентилятора приводит к обычной головной боли, связанной с механическими поломками, повышенным энергопотреблением и повышенным шумом. Управление скоростью вращения вентилятора и мониторинг могут облегчить некоторые из этих проблем, в результате чего будут более тихие и надежные вентиляторы, потребляющие меньше энергии.

Бесщеточные вентиляторы постоянного тока

Прежде чем мы перейдем к теме регулирования и мониторинга вентиляторов, нам сначала нужно понять самих вентиляторов. Бесщеточные вентиляторы постоянного тока, как правило, являются предпочтительным решением для большинства электронных шкафов.Эти вентиляторы сочетают высокую надежность с простотой использования. Базовый бесщеточный вентилятор постоянного тока представляет собой двухпроводное устройство, на которое подается постоянное напряжение. Это все, что нужно. Самый простой подход к охлаждению системы - подключить вентилятор к источнику постоянного тока и дать ему поработать. Беглый взгляд на каталоги вентиляторов показывает, что доступны вентиляторы с номинальным напряжением 5 В, 12 В, 24 В или 48 В. В настоящее время наиболее широко используются вентиляторы на 12 В. Поскольку все больше систем разрабатывается без источника питания 12 В, вентиляторы на 5 В, вероятно, станут более распространенными.В телекоммуникационных приложениях особенно популярны вентиляторы на 48 В.

Бесщеточные вентиляторы постоянного тока называются «бесщеточными», потому что электродвигатель внутри вентилятора коммутируется электронно. В старых вентиляторах постоянного тока использовались механические щетки, которые могли вызывать повышенные электромагнитные помехи (EMI) вместе с частицами пыли из-за механического износа всей системы. Со временем вентилятор изнашивается и в конечном итоге выходит из строя. Бесщеточные вентиляторы заменили эти механические щетки электронными датчиками и переключателями, которые теперь выполняют необходимую коммутацию.Эта схема коммутации смонтирована внутри самого вентилятора и полностью прозрачна для пользователя. Конечным результатом является простое в использовании, надежное двухпроводное устройство. Это значительно увеличило срок службы и надежность этих вентиляторов.

Для конечного пользователя бесщеточные вентиляторы постоянного тока довольно просто определить электрическими характеристиками. Поскольку постоянное напряжение, подаваемое на вентилятор, изменяется, его скорость и потребляемый ток также меняются. В первом порядке скорость и ток прямо пропорциональны приложенному напряжению постоянного тока.См. рисунки 1 и 2 .


Рис. 1. Зависимость тока вентилятора от напряжения вентилятора (вентиляторы с номиналом 12 В).


Рис. 2. Зависимость скорости вращения вентилятора от напряжения вентилятора (вентиляторы с номиналом 12 В).

Опции контроля вентилятора

Хотя бесщеточная коммутация имеет большое значение для увеличения срока службы и надежности вентиляторов, они по-прежнему являются механическими устройствами и подвержены механическому износу и поломкам. Со временем скорость вентилятора и, следовательно, эффективность охлаждения могут постепенно ухудшаться или полностью выходить из строя.Вот почему может быть важно постоянно контролировать состояние вентилятора. Большинство производителей вентиляторов предлагают различные способы сделать это. Эти параметры делятся примерно на две категории: датчики сигнализации и датчики скорости. Датчики аварийной сигнализации обычно выдают цифровой сигнал, указывающий на то, что скорость вентилятора упала ниже определенного порогового значения или он полностью остановился. Например, компания ebm-papst Inc. предлагает вариант, который генерирует серию слабых цифровых импульсов всякий раз, когда скорость вентилятора падает до 75–85% от его номинальной скорости.NMB Technologies предлагает несколько иной вариант, который называется «Сигнал тревоги о заблокированном роторе». Этот сигнал становится высоким, когда вентилятор полностью перестает вращаться.

Производители также предлагают вентиляторы с датчиками скорости, которые выдают цифровой выходной сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращения вентилятора. Самый распространенный датчик скорости выдает два импульса на оборот. В зависимости от производителя и предлагаемых опций, датчики скорости и аварийной сигнализации можно заказать с выходами с открытым коллектором или с внутренним подтягиванием.Выходы с внутренним подтягиванием могут быть TTL-совместимыми или могут изменять полное напряжение питания вентилятора. На рис. 3 показаны выходные каскады, поставляемые ebm-papst Inc.. Важно отметить, что датчики аварийной сигнализации и скорости используют то же напряжение питания, что и двигатель и его коммутирующая электроника. Любые изменения напряжения питания для управления скоростью вентилятора также повлияют на коммутационную электронику и датчики скорости / аварийной сигнализации.


Рисунок 3а. Этот выход датчика скорости представляет собой открытый коллектор со слабым подтягивающим резистором и не обязательно совместим с TTL.


Рисунок 3б. Стабилитрон, подключенный к этому выходу датчика скорости, обеспечивает совместимость TTL.


Рисунок 3c. Этот выходной сигнал датчика скорости с открытым коллектором обеспечивает максимальную гибкость при минимальных затратах на внешний подтягивающий резистор.

Зачем нужна регулировка скорости?

Когда вентилятор выбирается для применения, он должен быть рассчитан на наихудшие условия. Это означает выбор вентилятора, который может перемещать достаточно воздуха, чтобы поддерживать систему в достаточном охлаждении, даже при наихудшей температуре окружающей среды, рассеиваемой мощности, допусках на производительность вентилятора и старении вентилятора.Реальность ситуации такова, что система будет хорошо проводить большую часть своего времени в худших условиях. На этом этапе должно быть очевидно, что в большинстве условий скорость вентилятора можно снизить без неблагоприятного воздействия на систему и увеличить только тогда, когда этого требуют условия. Не так очевидно, зачем тогда заморачиваться с регулировкой скорости вентилятора?

Пониженный уровень шума

Одно из самых заметных преимуществ регулировки скорости вращения вентилятора - облегчение для ваших ушей. Вентиляторы, работающие на полной скорости, могут стать серьезным источником раздражения, особенно для оборудования, используемого в тихих офисных помещениях.В большинстве офисов обычно температура значительно ниже, чем рассчитано для работы электронного оборудования, а это означает, что скорость вращения вентилятора может быть снижена без каких-либо неблагоприятных последствий, к большому облегчению для всех в пределах слышимости.

Пониженное энергопотребление

Такие приложения, как ноутбуки, выиграют от снижения энергопотребления. На рисунке 4 показано типичное энергопотребление в зависимости от скорости вращения трех разных вентиляторов. Потребляемая мощность может быть приблизительно выражена квадратом скорости вентилятора.В случае вентилятора Nidec на Рисунке 4 снижение скорости вращения вентилятора до 69% от номинальной при напряжении 12 В снижает потребление энергии вдвое.


Рисунок 4. Зависимость энергопотребления от скорости вращения вентилятора.

Увеличенный срок службы

Снижение скорости вращения вентилятора также снижает износ вентилятора. Износ вентилятора грубо зависит от абсолютного числа оборотов вентилятора. Уменьшение износа приводит к увеличению срока службы и, следовательно, к увеличению среднего наработки на отказ (MTBF). Поскольку вентиляторы являются механическими, они, как правило, являются одним из наиболее распространенных отказов в системе.Все, что можно сделать для улучшения MTBF вентилятора, также приведет к значительному увеличению MTBF в конечном оборудовании. Это может быть особенно важно в таких системах, как серверы и сетевое оборудование.

Снижение засорения

Любой, кто разбирал старое оборудование, знает, что электроника притягивает пыль, особенно в системах с вентиляторами. Поскольку пыль скапливается на входе и выходе систем с вентиляторами, поток воздуха может уменьшиться или полностью прекратиться. Это, конечно, может привести к снижению охлаждения и повышению температуры.Уменьшение скорости вращения вентилятора может снизить скорость сбора пыли в системе, что продлит срок ее службы.

Методы контроля скорости

Теперь, когда мы лучше понимаем бесщеточные вентиляторы постоянного тока, их доступные варианты и преимущества управления скоростью, мы рассмотрим три метода управления скоростью. Каждый метод предлагает компромисс между стоимостью и производительностью.

Прямой ШИМ

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) вентилятора напрямую включает включение и выключение источника питания вентилятора с фиксированной частотой.Регулировка рабочего цикла выполняется для управления скоростью вентилятора. Чем больше рабочий цикл, тем быстрее вращается вентилятор. Выбор подходящей частоты для этого метода может быть довольно сложным. Если частота сигнала ШИМ слишком низкая, скорость вентилятора будет заметно колебаться в пределах цикла ШИМ. Чтобы проиллюстрировать это, возьмем нелепую крайность - 50% -ный рабочий цикл, сигнал возбуждения 0,01 Гц. Вентилятор будет вращаться на полной скорости в течение первых 50 секунд, а затем остановится в течение следующих 50 секунд.Частота также может быть слишком высокой, поскольку коммутация выполняется электронным способом с использованием цепей, которые питаются от плюсовой и минусовой клемм вентилятора. Использование ШИМ с вентилятором и, следовательно, слишком быстрой внутренней коммутационной электроники может привести к тому, что внутренняя коммутирующая электроника перестанет правильно работать. Помните, что эта электроника не предназначена для работы от чего-либо, кроме источников постоянного тока. Таким образом, полезные частоты находятся в диапазоне от 20 Гц до 160 Гц. Кроме того, время нарастания и спада ШИМ должно быть достаточно медленным, чтобы обеспечить долгосрочную надежность вентилятора.

Как и все, прямое применение ШИМ имеет свои преимущества и недостатки. К преимуществам относятся очень простая схема управления (см. рисунки 8a, и 8b, ), хорошие пусковые характеристики и минимальное тепловыделение в проходном транзисторе. К недостаткам относятся повышенная нагрузка на вентилятор и невозможность использования датчиков скорости или сигнализации. Обратите внимание, что датчики скорости и аварийные сигналы питаются от того же напряжения питания, что и двигатель. Поскольку напряжение питания включается и выключается с частотой от 20 Гц до 160 Гц, схемы скорости и сигнализации также включаются и выключаются, что фактически делает бесполезными датчики скорости и сигнализации.

Во время управления ШИМ напряжение, подаваемое на вентилятор, равно номинальному (12 В для вентилятора 12 В) или 0 В. Однако, поскольку вентилятор вращается с меньшей скоростью, чем его номинальная скорость (помните, что это вся идея), его обратная ЭДС уменьшается. Это приводит к тому, что ток через обмотки во время включения цикла ШИМ превышает номинальный. Хотя вентиляторы предназначены для работы с повышенными токами, например, при запуске, повышенные токи с частотой 30 раз в секунду в течение срока службы вентилятора могут повлечь за собой проблемы с надежностью.Но даже с этими недостатками ШИМ-управление может быть подходящим решением в недорогих некритичных приложениях.

Линейный регламент

Как следует из этого термина, «линейное регулирование» регулирует напряжение постоянного тока на вентиляторе с помощью линейного регулятора. При использовании этого метода важно убедиться, что вентилятор рассчитан на работу в широком диапазоне напряжений. Одним из основных преимуществ линейного регулирования перед ШИМ является то, что оно позволяет использовать датчики скорости и аварийные сигналы. К сожалению, линейное регулирование также имеет свои недостатки: в основном рассеяние мощности в проходном элементе, а также проблемы с запуском и остановкой.

Линейные регуляторы управляют напряжением постоянного тока на вентиляторе. Они делают это за счет рассеивания энергии в виде тепла. Наверное, глупо генерировать тепло, чтобы что-то охладить. Но это не так смешно, как вы думаете. При максимальном и минимальном охлаждении рассеиваемая мощность в идеале должна быть равна нулю. Во время максимального охлаждения проходной элемент полностью включен, поэтому напряжение на нем почти равно нулю. Нулевое напряжение означает нулевое рассеивание мощности. Во время минимального охлаждения проходной элемент выключен (течет нулевой ток), поэтому рассеиваемая мощность снова равна нулю.Как обсуждалось ранее, ток, потребляемый вентилятором, можно аппроксимировать как линейную функцию от приложенного напряжения, что делает его резистивным. Имея это в виду, рассеивание мощности в худшем случае происходит примерно тогда, когда напряжение на вентиляторе составляет половину его максимального рабочего напряжения. См. Рисунок 5 . Это означает, что в наихудшем случае рассеивание мощности в проходном элементе можно оценить по следующему уравнению: P = 1/4 (V MAX × I MAX ), где I MAX и V MAX - номинальные напряжения. и токи вентилятора соответственно.Например, вентилятор мощностью 1,2 Вт (12 В при 98 мА) в худшем случае будет иметь рассеиваемую мощность на проходном элементе всего 300 мВт при работе при 6 В с источником питания 12 В. Приятно отметить, что максимальное рассеивание тепла в контуре вентилятора происходит при минимальных требованиях к охлаждению. Кроме того, даже несмотря на то, что используется устройство для рассеивания мощности, при снижении скорости вентилятора все равно сохраняется общая экономия энергии. См. Рисунок 6 .


Рис. 5. Рассеиваемая мощность в проходном элементе линейного регулятора в зависимости от напряжения питания вентилятора.


Рисунок 6. Суммарная потребляемая мощность контура вентилятора с линейным регулированием.

Проблемы запуска и остановки связаны. Перед запуском вентиляторов требуется определенное напряжение. Это называется «пусковым напряжением». Если вентилятор уже вращается, снижение напряжения ниже напряжения остановки приведет к остановке вентилятора. Пусковое напряжение равно или (обычно) больше, чем напряжение остановки. Обычно они составляют от 25% до 50% номинального напряжения вентилятора. Когда линейное регулирование используется без контроля скорости, невозможно узнать, остановился ли вентилятор или даже запустился.

Есть несколько решений этой проблемы. Один из них - предотвратить падение напряжения на вентиляторе ниже пускового. Хотя это легко сделать программно, выбор правильного напряжения для обеспечения правильного запуска всех вентиляторов и учет старения могут ограничить полезный диапазон регулирования скорости. Возможно, вам придется выбрать минимальное напряжение в наихудшем случае 60% от номинального, чтобы гарантировать запуск всех вентиляторов. Это может быть расточительным, учитывая, что средний вентилятор можно легко снизить до 40%. Другое решение - использовать вентилятор с тахометром. Теперь за тахометром можно следить с помощью микроконтроллера, позволяя программному обеспечению знать, когда вентилятор не запустился или остановился. Хотя этот метод значительно более надежен и менее затратен, он требует времени на разработку и дополнительных аппаратных / программных ресурсов.

Постановление DC-DC

Регулировка DC-DC аналогична линейной регулировке в том, что она контролирует скорость вентилятора, регулируя напряжение постоянного тока на нем. Однако, в отличие от линейного регулятора, регулятор DC-DC использует импульсный источник питания.Поскольку оба метода регулируют скорость, регулируя напряжение постоянного тока, оба имеют одинаковые преимущества и недостатки. Единственное исключение, однако, состоит в том, что регуляторы DC-DC в идеале эффективны на 100% и не выделяют тепла (реальный КПД обычно составляет от 75% до 95%). Наказанием за эту эффективность являются увеличенная стоимость и сложность (см. рисунки 8e, и 8f ). Несмотря на то, что регуляторы DC-DC, как правило, более эффективны, на полной скорости вентилятора не будет реальной экономии энергии (см. Рисунок 7 ).Реальная выгода от использования регуляторов DC-DC достигается только тогда, когда скорость вращения вентилятора снижается с максимальной. Максимальный КПД достигается, когда напряжение на вентиляторе составляет половину максимально доступного напряжения. Это происходит по той же причине, по которой линейные регуляторы рассеивают свой максимум при той же половине напряжения питания. Из-за повышенной стоимости и сложности преобразователей постоянного тока в постоянный и ограниченной экономии энергии регуляторы постоянного тока в постоянный обычно предназначены для систем с батарейным питанием или систем, в которых используются мощные вентиляторы или большое количество вентиляторов.Как всегда, со всеми DC-DC преобразователями необходимо соблюдать осторожность при компоновке.


Рис. 7. Общая потребляемая мощность вентилятора Nidec TA225 12 В плюс схема привода.

Верхняя сторона в сравнении с нижним приводом

Все три описанных выше метода могут быть разработаны с использованием управляющего транзистора со стороны высокого или низкого уровня (см. Рисунок 8). Привод высокого уровня требует немного более сложной схемы из-за преобразования уровней, но он имеет то преимущество, что отрицательная клемма вентилятора остается на земле. Таким образом, датчики скорости и аварийной сигнализации теперь привязаны к земле, и с ними стало проще подключаться.
В отличие от этого, привод нижнего уровня не требует преобразователя уровня для управляющего транзистора, но потребуется некоторый тип преобразования для датчиков скорости и аварийных сигналов. При использовании управляющего транзистора на стороне низкого напряжения положительный вывод вентилятора поддерживается на постоянном уровне 12 В (при условии, что вентилятор 12 В), в то время как отрицательный вывод вентилятора регулируется вверх и вниз для регулирования скорости. К сожалению, датчики скорости и аварийные сигналы имеют общий отрицательный вывод вентилятора и регулируются вместе со скоростью вентилятора, что приводит к необходимости преобразования уровня.

Информация о приложениях

Контроль скорости без тахометра

На рисунках 9, и , 10, приведены два примера схем вентилятора, разработанных для систем, в которых не требуется сигнализация или датчик скорости. На рисунке 9 MAX1669 настроен для работы вентилятора в режиме ШИМ. На рисунке 10 показан MAX1669, сконфигурированный для линейного режима постоянного тока.

MAX1669 является одновременно датчиком температуры и контроллером вентилятора.


Рис. 9. MAX1669 управляет вентилятором в режиме ШИМ.


Рис. 10. MAX1669 сконфигурирован для линейного режима постоянного тока.

Эти два блока работают независимо друг от друга и предназначены для использования с микроконтроллером. Связь между MAX1669 и микроконтроллером осуществляется через интерфейс, совместимый с SMBus. Интерфейс SMB - это 2-проводный последовательный интерфейс, который очень похож на интерфейс I²C и обычно обратно совместим с ним.

MAX1669 сообщает внешнюю температуру с помощью удаленного диода.На рисунках 9 и 10 показан MAX1669 с 2N3906, подключенным в качестве этого диода. Подобный диод иногда входит в состав кристалла некоторых ИС. Примером может служить семейство деталей Virtex®. Эти устройства имеют два контакта с маркировкой DXN и DXP. Подключение MAX1669 напрямую к этим контактам позволяет измерять температуру кристалла напрямую. Это позволяет схеме вентилятора более жестко контролировать температуру кристалла конкретной ИС. Это также избавляет от беспокойства по поводу установки датчиков температуры на корпусах ИС, тепловых постоянных времени и необходимости выполнения расчетов теплового сопротивления.

Эта схема (и другие обсуждаемые) либо работает как разомкнутый, либо в замкнутом контуре в зависимости от температуры. При работе в открытом контуре датчик температуры измеряет температуру окружающей среды, устанавливая датчик на входе в блок. При повышении температуры окружающей среды скорость вентилятора увеличивается под управлением программного обеспечения. В этой конфигурации увеличение или уменьшение скорости вентилятора в идеале не повлияет на измеряемую температуру. Таким образом, система не имеет тепловой обратной связи и является разомкнутым контуром.Поскольку это разомкнутый цикл, нет проблем со стабильностью, что приводит к более простой конструкции программного обеспечения. Однако нет прямого способа узнать фактическую температуру компонентов, которые необходимо охладить. Если эффективность охлаждения снижается из-за частичного засорения впускных отверстий или старения вентилятора, например, этот тип управления не имеет возможности узнать и, следовательно, компенсировать это. Это означает, что система должна быть спроектирована так, чтобы вентиляторы вращались быстрее, чем требуется, в результате чего система была неоптимальной.

Размещение датчика температуры в месте, охлаждаемом вентилятором, образует замкнутую систему. Увеличение скорости вращения вентилятора приводит к падению измеряемой температуры. Теперь это требует внимания к вопросам стабильности. Такое внимание приводит к увеличению времени разработки и большей сложности программного обеспечения, но вознаграждает вас прямым и более жестким контролем над источником тепла. Теперь скорость вращения вентилятора можно регулировать на минимальной скорости, необходимой для поддержания критических компонентов ниже заданной температуры.Кроме того, будет предусмотрена автоматическая компенсация таких проблем, как частичное засорение входов и выходов. В обоих случаях конструкция оборудования одинакова. Единственное отличие - это размещение датчика температуры и программного кода.

Контроль скорости с помощью тахометра

Вышеупомянутые схемы хорошо работают в системах начального уровня, где нас не слишком заботит надежность. Однако в системах, в которых мы уделяем особое внимание надежности, эти схемы могут не работать. В случае регулирования температуры без обратной связи система не имеет возможности обнаружить любой тип отказа вентилятора. Повышенные температуры при регулировании с обратной связью можно использовать в качестве индикатора, но все же есть возможности для улучшения. Повышенные температуры указывают на проблему в системе, но не позволяют отличить забитые входы и выходы, высокие температуры окружающей среды, чрезмерное внутреннее рассеивание тепла или отказы вентилятора. Кроме того, поскольку тепло является основным признаком проблем, может пройти некоторое время, прежде чем эти проблемы будут обнаружены из-за медленного теплового отклика. Примером может быть карандаш, внезапно застрявший в веере.Может пройти несколько минут, прежде чем температура поднимется настолько, что проблема будет отмечена.

Выходы тахометра (датчики скорости) могут решить эти проблемы. На рисунке 11 показана схема, в которой используется вентилятор с тахометром. MAX6625 измеряет температуру и сообщает ее микроконтроллеру через 2-проводной интерфейс, совместимый с I²C. Тот же 2-проводный интерфейс передает команды на MAX6650, который управляет скоростью вентилятора. MAX6650 имеет все необходимое преобразование уровней и оборудование для взаимодействия с тахометром с открытым коллектором вентилятора.Скорость вентилятора можно считать через интерфейс, совместимый с SMBus, как целое число байта.


Рис. 11. MAX6650 подключается к вентиляторам с выходами тахометра для контроля и управления скоростью вращения вентилятора. MAX6625 может быть подключен к той же I²C-совместимой шине для контроля температуры.

MAX6650 может работать как регулятор скорости вентилятора или как регулятор скорости вентилятора. Разница небольшая, но важная. Контроллер скорости вентилятора управляет напряжением на вентиляторе и, следовательно, косвенно регулирует его скорость.Регулятор скорости вентилятора фактически измеряет и регулирует скорость вентилятора с помощью своего тахометра. Когда MAX6650 используется в качестве контроллера скорости вращения вентилятора, микроконтроллер считывает температуру с MAX6625 и скорость вращения вентилятора с MAX6650 через интерфейс, совместимый с SMBus. Затем микроконтроллер выдает коды DAC на MAX6650. Эти коды DAC напрямую управляют напряжением на вентиляторе и, таким образом, косвенно управляют его скоростью. Затем микроконтроллер должен постоянно считывать скорость вращения вентилятора через MAX6650 и вносить изменения в ЦАП, чтобы поддерживать скорость вращения вентилятора в стабильном состоянии.Это становится особенно важным при запуске и остановке вентилятора.

Когда MAX6650 настроен как регулятор скорости вентилятора, микроконтроллер выдает команды скорости. MAX6650 автоматически контролирует и регулирует скорость вентилятора, чтобы поддерживать ее в пределах нормы. После того, как желаемая скорость записана, дальнейшее вмешательство микроконтроллера не требуется. Это значительно снижает накладные расходы на программное обеспечение. Если MAX6650 не может поддерживать желаемую скорость, он может генерировать аварийный сигнал в виде прерывания микроконтроллера.

Подобно схемам на рисунках 9 и 10, схемы на рисунках 11 и Рисунок 12 могут работать в температурных системах с разомкнутым или замкнутым контуром. Важно отметить, что в системе с замкнутым контуром температуры теперь есть два замкнутых контура: один для регулирования температуры, а другой - для регулирования скорости вентилятора. Необходимо принять дополнительные меры для предотвращения проблем со стабильностью.

Поскольку управление вентилятором обычно зависит от микроконтроллера, оно также зависит от программного обеспечения.Программное обеспечение может отображать множество типов проблем, включая бесконечное множество циклов. В системах на базе ПК вирусы могут даже намеренно вызывать проблемы. Такие проблемы могут потребовать резервного копирования, чтобы предотвратить повреждение. На рисунке 12 показана такая резервная копия.


Рис. 12. Добавление температурного реле MAX6501 в схему на Рис. 11 обеспечивает отказоустойчивое резервное копирование температуры, которое работает независимо от программного обеспечения.

MAX6501 - небольшой недорогой датчик температуры с цифровым выходом.Когда температура поднимается выше определенного порога, его выход становится низким. MAX6650 может быть настроен для мониторинга своего универсального входа / выхода (GPIO1), чтобы при понижении его уровня устройство автоматически включало вентилятор на полную скорость. Это произойдет независимо от команд, поступающих через программное обеспечение. Стратегически размещая MAX6501 в критических областях, можно избежать проблем. Интересно отметить, что этот тип резервной защиты защищает не только от программных проблем, но и от менее вероятного отказа первичного датчика температуры и отказа оборудования микроконтроллера.Поскольку MAX6501 имеет выход с открытым коллектором, несколько устройств можно связать вместе и установить в нескольких местах внутри устройства. Это позволяет одновременно защитить несколько критических мест.

Несколько вентиляторов, управляемых как группа

Рисунок 13 - это вариант рисунка 11. Иногда желательно управлять несколькими вентиляторами как одной группой. На рисунке 13 показано, как MAX6651 управляет тремя вентиляторами как одним устройством. MAX6651 похож на MAX6650, но имеет дополнительные GPIO и входы для мониторинга тахометра.Поскольку все три вентилятора работают параллельно, независимое регулирование скорости каждого вентилятора невозможно. Один вентилятор должен быть выбран в качестве ведущего, вокруг которого замыкается любой контур регулирования скорости. В режиме регулирования MAX6651 замыкает контур скорости вокруг вентилятора, подключенного к TACH0. Когда MAX6651 используется в качестве регулятора скорости вращения вентилятора, микроконтроллер может замкнуть контур вокруг любого из вентиляторов. Хотя MAX6651 напрямую не регулирует скорость остальных вентиляторов, они будут работать с одинаковой скоростью, если используются идентичные вентиляторы.Чтобы гарантировать правильную работу нерегулируемых вентиляторов, MAX6651 позволяет микроконтроллеру считывать скорость каждого вентилятора через интерфейс, совместимый с SMBus. Таким образом, если любой из вентиляторов выходит за пределы допуска, пользователь может быть отмечен. MAX6651 может напрямую подключаться к четырем вентиляторам.


Рис. 13. MAX6651 управляет тремя вентиляторами как одним устройством.

На рисунке 14 показано, как использовать аналоговый мультиплексор для мониторинга более четырех вентиляторов. GPIO2, GPIO3 и GPIO4 настроены как выходы.Эти биты можно переключать через интерфейс, совместимый с SMBus, для управления тахометром вентилятора, подключенным к входу TACh4.


Рисунок 14. На этой схеме показано, как использовать аналоговый мультиплексор для контроля более четырех вентиляторов.

N + 1 и приложение с горячей заменой

Когда проблема возникает с вентилятором, необходимо предпринять соответствующие действия. Иногда все, что требуется - это выключить систему, чтобы предотвратить повреждение. Однако для систем, которым необходимо минимизировать время простоя, это не очень привлекательный вариант. Рисунок 15 показывает приложение, позволяющее системам продолжать работу даже при отказе вентилятора. В этой схеме используется метод, обычно называемый N + 1. N + 1 - это практика использования на один вентилятор больше, чем фактически необходимо в худших условиях. Это позволяет обеспечить достаточное охлаждение в случае отказа одного из вентиляторов. Кроме того, все вентиляторы должны быть размещены на отдельных картах и ​​сконструированы таким образом, чтобы их можно было заменять в горячем режиме. Это позволяет снимать и заменять неисправный вентилятор во время работы устройства, предотвращая простой.


Рис. 15. При использовании в приложении N + 1 MAX6651 можно настроить на автоматический запуск всех исправных вентиляторов на полной скорости в случае отказа одного из них. Также показано, как настроить схему для обеспечения возможности горячей замены.

В большинстве случаев работает больше вентиляторов, чем требуется, поэтому снижение скорости вращения вентиляторов становится еще более актуальным. Однако в случае выхода из строя вентилятора оставшиеся вентиляторы должны вращаться на максимальной скорости. Кроме того, пользователя необходимо уведомить об удалении и замене неисправного вентилятора.

На рис. 15 MAX6651 настроены через интерфейс, совместимый с SMBus, для генерирования низкого логического уровня на GPIO0, когда они не могут поддерживать запрошенную скорость вентилятора. Эти выходы (открытый сток с внутренними подтяжками) связаны вместе. Таким образом, любой из трех вентиляторов, который не может поддерживать желаемую скорость (из-за неисправности), приведет к понижению уровня этой линии. Затем эта же линия подключается ко всем контактам GPIO1. Эти выводы сконфигурированы как входы, которые будут включать соответствующие вентиляторы на полную скорость при подаче низкого логического уровня.Таким образом, отказ вентилятора автоматически приводит к тому, что все вентиляторы вращаются на полной скорости. Еще одно преимущество заключается в том, что микроконтроллер не требует участия.

Может быть желательно, чтобы микроконтроллер прерывался при возникновении проблемы. Это легко сделать, подключив GPIO0 к контакту прерывания, как показано. Таким образом, микроконтроллер может теперь определить, какой вентилятор вышел из строя, считывая его скорость через интерфейс, совместимый с SMBus. Обладая этими знаниями, он может пометить пользователя, чтобы он заменил соответствующий вентилятор.GPIO2 MAX6651 может быть прочитан через интерфейс, совместимый с SMBus (или через входной вывод на микроконтроллере, если он доступен), чтобы определить, когда вентилятор удален или подключен.

Синхронизация вентиляторов

Системы, в которых используется несколько вентиляторов, могут испытывать дополнительный источник раздражающего шума из-за частот биений между вентиляторами. Подобно эффекту, наблюдаемому в самолетах с несколькими двигателями, два вентилятора, которые вращаются с немного разными скоростями, будут вызывать шум. Частота шума связана с разницей в скорости.Этот эффект может быть незаметным и обычно не беспокоит большинство юнитов. Однако с системами более высокого уровня мы, возможно, захотим избавиться от как можно большего раздражающего шума. Очевидное решение - вращать вентиляторы с одинаковой скоростью. Рисунок 16 показывает приложение, выполняющее именно это.


Рис. 16. В этом приложении MAX6651 настроены на использование одного и того же генератора, что сводит к минимуму любые колебания скорости между вентиляторами. Это снижает шумы, возникающие в системах с несколькими вентиляторами.

Основная проблема при попытке заставить независимые вентиляторы вращаться с одинаковой скоростью заключается в том, что каждый MAX6651 имеет свою собственную временную развертку (частоту генератора). Эти временные рамки достаточно точны для индивидуального контроля скорости вращения вентиляторов, но недостаточно точны, чтобы предотвратить биение в системах с несколькими вентиляторами. Этот источник ошибок устраняется путем настройки всех MAX6651 на использование одного и того же генератора. Чтобы облегчить это, MAX6651 может настроить свой вывод GPIO2 для работы в качестве входа или выхода генератора.Если настроить первый MAX6651 как тактовый выход, а остальные как тактовые входы, все они будут работать на одной и той же частоте. Теперь, когда все детали работают с одинаковыми тактовыми частотами, достижимы жесткие допуски по скорости.

Заключение

Регулировка скорости вращения вентилятора полезна для повышения надежности, снижения энергопотребления и снижения шума систем. Можно выбрать множество различных схем и опций с точки зрения соотношения цены и производительности. В этой статье представлены некоторые сведения и возможные решения различных проблем, связанных с реализацией такого контроля.

50A Регулятор скорости двигателя (PWM)

от CanaKit


  • Напряжение питания / нагрузки: от 9 до 24 В постоянного тока (рекомендуется 12 В постоянного тока)
  • Дополнительный ЖК-модуль
  • Функция плавного пуска
  • Максимальный длительный ток: 50 А при 100 Гц
  • Частота:
  • Фиксированная (100 Гц)
  • Регулируемая ( 244 Гц до 3. 125 кГц)
  • Диапазон рабочего цикла ШИМ: 0% - 100%
  • Высокоэффективная конструкция с использованием полевого МОП-транзистора высокой мощности для работы в холодном режиме
  • Включает большие двойные лопаточные клеммы для простоты подключения проводов
  • Включает радиатор
  • Включает вентилятор 12 В постоянного тока , В комплекте ручки


Описание товара

Управление скоростью двигателя постоянного тока без ущерба для крутящего момента.Этот контроллер двигателя постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) может обеспечивать максимальный непрерывный ток до 50 А для вашего двигателя постоянного тока или другой нагрузки постоянного тока благодаря конструкции на основе цифрового микроконтроллера (PIC) и высокоэффективному полевому МОП-транзистору высокой мощности для работы в режиме охлаждения. Также доступен дополнительный ЖК-модуль (деталь CanaKit # LCD1133), который точно укажет текущую установленную частоту и рабочий цикл для точного управления ШИМ-сигналом. Контроллер имеет два режима работы: фиксированная или переменная частота.В режиме работы с фиксированной частотой контроллер работает на частоте 100 Гц. В режиме работы с переменной частотой частота регулируется от 244 Гц до 3,125 кГц. Рабочий цикл полностью регулируется от 0% до 100% в обоих режимах. Контроллер также предлагает встроенную функцию плавного пуска, которая значительно снижает механическую нагрузку на двигатель, а также электродинамическую нагрузку на подключенные кабели и батарею, что увеличивает время автономной работы. продолжительность жизни всей системы. Когда питание подключено к цепи, рабочий цикл начинается с 0% и повышается до заданного значения примерно от 1 до 1.5 секунд. В комплект поставки контроллера мотора входит вентилятор 12 В постоянного тока, обеспечивающий надежную и надежную работу при высоких нагрузках. Обратите внимание, что вентилятор постоянного тока рассчитан только на работу с напряжением питания до 12 В постоянного тока. Области применения: управление двигателем, HHO, диммер постоянного / светодиодного света, управление нагревом и т. Д. Размеры: 4,03 "x 2,82"

Лучшее соотношение цены и качества 12v pwm контроллер скорости вентилятора - отличные предложения на 12v pwm контроллер скорости вентилятора от глобальных продавцов контроллеров скорости 12v pwm

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для регулятора скорости вращения вентилятора 12v pwm.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот лучший контроллер скорости вращения вентилятора с ШИМ 12 В призван в кратчайшие сроки стать одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели на AliExpress свой 12-вольтовый шим-регулятор скорости вращения вентилятора.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в контроллере скорости вращения вентилятора с ШИМ 12 В и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести 12v pwm fan speed controller по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

3 Объяснение простых схем контроллера скорости двигателя постоянного тока

Схема, которая позволяет пользователю линейно управлять скоростью подключенного двигателя путем вращения присоединенного потенциометра, называется схемой контроллера скорости двигателя.

Здесь представлены 3 простые в сборке схемы регулятора скорости для двигателей постоянного тока: одна с использованием полевого МОП-транзистора IRF540, вторая с использованием IC 555 и третья концепция с IC 556 с обработкой крутящего момента.

Конструкция № 1: Контроллер скорости двигателя постоянного тока на основе Mosfet

Очень крутая и простая схема контроллера скорости двигателя постоянного тока может быть построена с использованием всего одного МОП-транзистора, резистора и потенциометра, как показано ниже:

Использование Эмиттерный повторитель BJT

Как видно, MOSFET настроен как повторитель источника или обычный режим стока, чтобы узнать больше об этой конфигурации, вы можете обратиться к этому сообщению, в котором обсуждается версия BJT, тем не менее принцип работы остается тем же .

В вышеупомянутой конструкции контроллера двигателя постоянного тока регулировка потенциометра создает изменяющуюся разность потенциалов на затворе МОП-транзистора, а вывод истока МОП-транзистора просто следует за значением этой разности потенциалов и соответственно регулирует напряжение на двигателе.

Это означает, что источник всегда будет отставать от напряжения затвора на 4 или 5 В и будет изменяться вверх / вниз в зависимости от этой разницы, представляя переменное напряжение на двигателе от 2 до 7 В.

Когда напряжение затвора составляет около 7 В, вывод источника будет подавать минимум 2 В на двигатель, вызывая очень медленное вращение двигателя, и 7 В будет доступно на выводе источника, когда регулировка потенциометра генерирует полное напряжение 12 В на затворе. МОП-транзистора.

Здесь мы можем ясно видеть, что вывод истока mosfet, кажется, «следует» за затвором и, следовательно, за повторителем источника имени.

Это происходит потому, что разница между затвором и истоком МОП-транзистора всегда должна быть около 5В, чтобы МОП-транзистор работал оптимально.

В любом случае, указанная выше конфигурация помогает обеспечить плавное регулирование скорости двигателя, и конструкция может быть построена довольно дешево.

BJT может также использоваться вместо MOSFET, и фактически BJT будет обеспечивать более высокий диапазон регулирования от 1 В до 12 В на двигателе.

Видео-демонстрация

Когда дело доходит до управления скоростью двигателя равномерно и эффективно, контроллер на основе PWM становится идеальным вариантом, здесь мы узнаем больше о простой схеме для реализации этой операции.

Конструкция № 2: ШИМ-управление двигателем постоянного тока с помощью IC 555

Конструкцию простого контроллера скорости двигателя, использующего ШИМ, можно понять следующим образом:
Первоначально, когда схема запитана, контакт триггера находится в низком логическом положении, поскольку конденсатор С1 не заряжается.

Вышеупомянутые условия инициируют цикл колебаний, переводя выходной сигнал на высокий логический уровень.
При высоком выходном сигнале конденсатор заряжается через D2.

При достижении уровня напряжения, равного 2/3 напряжения питания, вывод 6, который является порогом срабатывания триггера IC.
Момент срабатывает на контакте №6, на контактах №3 и №7 устанавливается низкий логический уровень.

При низком уровне на выводе 3, C1 снова начинает разряжаться через D1, и когда напряжение на C1 падает ниже уровня, составляющего 1/3 напряжения питания, выводы №3 и №7 снова становятся высокими, вызывая цикл следовать и продолжать повторять.

Интересно отметить, что C1 имеет два дискретно установленных пути для процесса зарядки и разрядки через диоды D1, D2 и через резистивные плечи, устанавливаемые потенциометром, соответственно.

Это означает, что сумма сопротивлений, с которыми сталкивается C1 во время зарядки и разрядки, остается неизменной независимо от того, как установлен потенциометр, поэтому длина волны выходного импульса всегда остается неизменной.

Однако, поскольку периоды времени зарядки или разрядки зависят от значения сопротивления, встречающегося на их пути, горшок дискретно устанавливает эти периоды времени в соответствии с его настройками.

Поскольку периоды времени заряда и разряда напрямую связаны с рабочим циклом выхода, они меняются в зависимости от настройки потенциометра, давая форму предполагаемым изменяющимся импульсам ШИМ на выходе.

Средний результат отношения метка / пространство дает выход ШИМ, который, в свою очередь, управляет скоростью двигателя постоянного тока.

Импульсы ШИМ подаются на затвор МОП-транзистора, который реагирует и регулирует ток подключенного двигателя в ответ на настройку потенциометра.

Уровень тока двигателя определяет его скорость и, таким образом, реализует управляющий эффект через потенциометр.

Частоту на выходе ИС можно рассчитать по формуле:

F = 1,44 (VR1 * C1)

МОП-транзистор может быть выбран в соответствии с требованиями или током нагрузки.

Принципиальная схема предлагаемого регулятора скорости двигателя постоянного тока представлена ​​ниже:

Прототип:

Тестирование видео:

В приведенном выше видеоролике мы можем увидеть, как устроена конструкция на основе IC 555. используется для управления скоростью двигателя постоянного тока.Как вы можете видеть, хотя лампочка отлично работает в ответ на ШИМ и меняет свою интенсивность от минимального свечения до максимально слабого, двигатель этого не делает.

Двигатель изначально не реагирует на узкие ШИМ, а запускается с рывком после того, как ШИМ настроены на значительно большую ширину импульса.

Это не означает, что в цепи есть проблемы, это потому, что якорь двигателя постоянного тока плотно зажат между парой магнитов. Чтобы инициировать запуск, якорь должен совершить скачок своего вращения через два полюса магнита, что не может произойти при медленном и плавном движении.Он должен начинаться с укола.

Именно поэтому двигатель изначально требует более высоких настроек ШИМ, и как только начинается вращение, якорь получает некоторую кинетическую энергию, и теперь достижение более низкой скорости становится возможным с помощью более узких ШИМ.

Тем не менее, переход в состояние «еле-еле медленно» может оказаться невозможным по той же причине, что описана выше.

Я изо всех сил старался улучшить отклик и добиться максимально медленного управления ШИМ, сделав несколько модификаций на первой диаграмме, как показано ниже:

Сказав это, двигатель мог бы показать лучшее управление на более медленных уровнях, если бы двигатель прикреплен или обвязан грузом через шестерни или систему шкивов.

Это может произойти из-за того, что нагрузка действует как демпфер и помогает обеспечить контролируемое движение во время регулировки более низкой скорости.

Дизайн № 3: Использование IC 556 для расширенного управления скоростью

Изменение скорости двигателя постоянного тока может показаться не таким сложным, и вы можете найти множество схем для этого.

Однако эти схемы не гарантируют постоянных уровней крутящего момента при более низких скоростях двигателя, что делает их работу весьма неэффективной.

Кроме того, на очень низких скоростях из-за недостаточного крутящего момента двигатель имеет тенденцию останавливаться.

Еще одним серьезным недостатком является то, что в этих схемах нет функции реверсирования двигателя.

Предлагаемая схема полностью лишена вышеперечисленных недостатков и способна создавать и поддерживать высокие уровни крутящего момента даже при минимально возможных скоростях.

Работа схемы

Прежде чем обсуждать предлагаемую схему контроллера двигателя с ШИМ, мы также хотели бы изучить более простую альтернативу, которая не так эффективна. Тем не менее, его можно считать достаточно хорошим, если нагрузка на двигатель невелика, и пока скорость не снижена до минимального уровня.

На рисунке показано, как можно использовать одну микросхему 556 IC для управления скоростью подключенного двигателя, мы не будем вдаваться в подробности, единственный заметный недостаток этой конфигурации заключается в том, что крутящий момент прямо пропорционален скорости двигателя. .

Возвращаясь к предлагаемой схеме контроллера скорости с высоким крутящим моментом, здесь мы использовали две микросхемы 555 вместо одной или, скорее, одну микросхему 556, которая содержит две микросхемы 555 в одном корпусе.

Принципиальная схема

Основные характеристики

Вкратце, предлагаемый контроллер двигателя постоянного тока включает в себя следующие интересные особенности:

Скорость можно плавно изменять от нуля до максимума, без остановки.

На крутящий момент не влияют уровни скорости и он остается постоянным даже при минимальных уровнях скорости.

Вращение двигателя можно перевернуть или изменить за доли секунды.

Скорость изменяется в обоих направлениях вращения двигателя.

Две микросхемы 555 выполняют две отдельные функции. Одна из секций конфигурируется как нестабильный мультивибратор, генерирующий тактовые сигналы прямоугольной формы 100 Гц, которые подаются на предыдущую секцию 555 внутри корпуса.

Указанная выше частота отвечает за определение частоты ШИМ.

Транзистор BC 557 используется в качестве источника постоянного тока, который поддерживает заряженным соседний конденсатор на его плече коллектора.

При этом на вышеуказанном конденсаторе создается пилообразное напряжение, которое сравнивается внутри микросхемы 556 IC с напряжением образца, приложенным извне через показанную схему контактов.

Примерное напряжение, подаваемое извне, может быть получено с помощью простой схемы источника питания с переменным напряжением 0–12 В.

Это изменяющееся напряжение, подаваемое на микросхему 556 IC, используется для изменения ШИМ импульсов на выходе и, в конечном итоге, используется для регулирования скорости подключенного двигателя.

Переключатель S1 используется для мгновенного изменения направления вращения двигателя, когда это необходимо.

Список деталей

  • R1, R2, R6 = 1K,
  • R3 = 150K,
  • R4, R5 = 150 Ом,
  • R7, R8, R9, R10 = 470 Ом,
  • C1 = 0,1 мкФ,
  • C2, C3 = 0,01 мкФ,
  • C4 = 1 мкФ / 25VT1,
  • T2 = TIP122,
  • T3, T4 = TIP127
  • T5 = BC557,
  • T6, T7 = BC5281 --- D 9028 D4 = 1N5408,
  • Z1 = 4V7 400 мВт
  • IC1 = 556,
  • S1 = тумблер SPDT

Вышеупомянутая схема была вдохновлена ​​следующей схемой драйвера двигателя, которая была опубликована давно в журнале Elecktor Electronic India.

Управление крутящим моментом двигателя с помощью IC 555

Первую схему управления двигателем можно значительно упростить, если использовать DPDT-переключатель для реверсирования двигателя и транзистор эмиттерного повторителя для управления скоростью, как показано ниже:

Precision Управление двигателем с помощью одного операционного усилителя

Чрезвычайно тонкое или сложное управление постоянным током. Двигатель может быть реализован с использованием операционного усилителя и тахогенератора. Операционный усилитель выполнен в виде переключателя, чувствительного к напряжению.В схеме показано ниже, как только на выходе тахогенератора ниже, чем заданное опорное напряжение переключения транзистора быть включен и 100% мощности будут обеспечены к двигателю.

Switching действия ОУ будет происходить в только пару милливольт вокруг опорного напряжения. Вам понадобится двойной источник питания, который может быть просто стабилитроном.

Этот контроллер мотора обеспечивает плавную регулировку диапазона без каких-либо механических проблем.

Выходной сигнал операционного усилителя составляет всего +/- 10% от уровня шины питания, таким образом, используя двойной эмиттерный повторитель, можно контролировать огромные скорости двигателя.

Опорное напряжение может быть зафиксировано с помощью термисторов, или LDR и т.д. Экспериментальная установка указана в электрической схеме использовали ОУ RCA 3047A, и двигатель 0. 25W 6V, как тахогенератор, который генерируется вокруг 4V при 13000 об / мин для предполагаемой обратной связи.

Дополнительные схемы схем :

ШИМ-управление двигателем с использованием только BJT

Следующая схема также использует принцип ШИМ для желаемого управления скоростью двигателя, однако он не зависит от каких-либо интегральных схем или IC, а использует только обычные BJT для реализации.Я взял это со страницы старого журнала.

Цепи управления двигателем с использованием LM3524

IC LM3524 - это специализированная схема ШИМ-контроллера, которая позволяет нам конфигурировать очень полезные и точные схемы управления скоростью двигателя, как описано ниже:

На приведенной выше диаграмме показана базовая схема управления ШИМ-двигателем с использованием ИС LM3524. Конструкция дополнительно включает управление с обратной связью на основе датчика через микросхему LM2907.

К валу двигателя прикреплен небольшой магнит, так что во время вращения магнит проходит вплотную к трансформатору со считывающей катушкой с железным сердечником. Этот механизм заставляет вращающийся магнит индуцировать резкий электрический импульс в считывающей катушке, который используется LM2907 в качестве триггерного входа и соответствующим образом обрабатывается как импульс управления обратной связью для LM3524 IC.

Система обратной связи гарантирует, что однажды установленная скорость никогда не может отклоняться от заданной, обеспечивая точное управление скоростью. Гнездо на штыре № 2 LM3524 используется для управления скоростью двигателя.

Бездатчиковое управление, без обратной ЭДС двигателя

Следующая конструкция ШИМ-управления скоростью LM3525 позволяет осуществлять управление с обратной связью без использования сложного механизма тахометра или громоздких датчиков, как это было реализовано в предыдущей конструкции.

Здесь обратная ЭДС двигателя используется в качестве сигнала обратной связи и подается на вход микросхемы LF198. Если скорость имеет тенденцию к превышению установленного уровня, LF198 сравнивает нарастающий сигнал ЭДС с эталонным сигналом выборки с выхода LM393. Полученный выходной сигнал отправляется на усилитель ошибки микросхемы LM3524 для необходимой обработки выходного ШИМ на транзисторы драйвера. Контролируемый ШИМ благодаря этой обратной связи без датчика через обратную ЭДС в конечном итоге позволяет двигателю оставаться точно зафиксированным на правильной скорости, которая регулируется потенциометром на контакте №2.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Дешевый 12-вольтный регулятор скорости, найдите 12-вольтный регулятор скорости на линии на Alibaba.com

Yeeco Контроллер скорости двигателя постоянного тока 10–40 В, 10 А ШИМ-контроллер DC 12 В 24 В 36 В Регулируемый регулятор напряжения Охлаждающие вентиляторы Регулятор яркости Регулятор скорости бесступенчатого двигателя с защитой от обратной полярности

10. 99

Flex L1506VRCEE 5-дюймовая угловая шлифовальная машина с регулируемой скоростью 230 -Volt

$ 309,99

Контроллер переменной скорости вращения вентилятора Hydro Crunch

17,99

Уникальные товары - CCMFC 12 В 2A контроллер скорости двигателя постоянного тока Регулируемый переключатель скорости PWM Регулятор переключения напряжения постоянного тока управляет скоростью вентилятора постоянного тока

11.98

Контроллер переменной скорости вентилятора Growneer 1500 Вт для встроенных вентиляторов Регулятор скорости двигателя со шнуром питания

19,99

DC 12-24 В, 6 А, 3-проводной однофазный двигатель с регулируемой скоростью вращения

17,88 долларов США / кусок

Hydro Plus 2Pcs Variable Inline Контроллер скорости канального вентилятора для гидропонного оборудования для выращивания растений в помещении Аксессуары для вентиляционного оборудования

27,17

CCM2NJ PWM двигатель постоянного тока с бесступенчатой ​​регулировкой скорости Контроллер 12-40 В

24 доллара США. 00 / lot

44000 Вт переменного тока, 220 В, электронный регулятор напряжения, регулятор скорости, регулятор скорости двигателя BI00593 S01

$ 6,36

Flex XC3401VRGCEE, орбитальная полировальная машина с регулируемой скоростью, двойного действия - 230-вольтовый

Диммер BI00593 S01

5,65 $

4000 Вт Переменный ток 220 В Электронный регулятор скорости высокой мощности Регулятор скорости Диммер Низкие потери BI00593 S01

$ 5.89

Устали искать поставщиков? Попробуйте запрос предложений!

Запрос коммерческого предложения

  • Получите расценки по индивидуальным запросам
  • Позвольте подходящим поставщикам найти вас
  • Закройте сделку одним щелчком мыши

Настройка обработки Apperal

  • 1000 фабрик могут предложить вам предложение
  • Более быстрый ответ скорость
  • 100% гарантия доставки

12-40V 10A PWM Регулируемая ручка управления напряжением постоянного тока Контроллер скорости двигателя постоянного тока

8 долларов США. 86 / шт.

Регулируемый источник питания 4000 Вт переменного тока 220 В с высоким электронным регулятором скорости двигателя Регулятор напряжения 220 В переменного тока Регулировка напряжения BI00593 S01

$ 6,12

Регулируемый источник питания 4000 Вт переменного тока 220 В с высоким электронным регулятором скорости двигателя Регулятор напряжения 220 В переменного тока Регулятор напряжения BI00593 S01

$ 6.59

Penseetek Variable Fan / Router Speed ​​Controller - Регулятор контроллера вентилятора Регулятор переменной скорости вентилятора для канального вентилятора

null

Односторонний регулятор скорости постоянного тока для моторизованных ленточных конвейеров

$ 640.00

Малый ветрогенератор MarsRock + ветрогенератор, переменный ток 12 В или 24 В, 400 Вт Экономичная ветряная мельница для гибридной ветро-солнечной системы 2 м / с Начальная скорость ветра 3 лопасти (400 Вт 12 Вольт)

null

Уникальные товары - 12 В 24 В 36 В 48 В 40 А Контроллер скорости двигателя постоянного тока с ШИМ 2000 Вт Регулируемый переключатель скорости Драйвер HHO

16,69

Малый ветряной генератор MarsRock + контроллер ветра, 12 В или 24 В переменного тока, 400 Вт Экономичная ветряная мельница для гибридной ветро-солнечной системы 2 м / с Начальная скорость ветра 3 лопасти (400 Вт 24 В )

null

CCM9 PWM контроллер скорости двигателя постоянного тока, однонаправленное управление переменной скоростью 12-24 В и 5 шт. / Лот

45 долларов США.00 / лот

DC 10V-24V Power Однофазный переключатель контроллера двигателя с переменной скоростью Белый

14,34 доллара США / шт

220V 1500W Power B500K Однооборотный линейный регулятор скорости двигателя

12,20 долларов США / кусок

GOWE BLDC 48Volt с регулируемой скоростью компрессор для электромобиля электромобиль грузовик электрическая система кондиционирования воздуха

1452.00

iPower 8-дюймовый канальный вентилятор 750 куб.фут / мин Прямоточный вентилятор ОВКВ Контроллер переменной скорости вытяжного вентилятора

79.99

GOWE Компрессор с регулируемой скоростью 72 В для электромобиля и мобильного автомобиля Компрессор для горячего автомобильного электрического кондиционирования воздуха

1399,00

Контроллер вентилятора с регулируемой скоростью Suncourt SCP

24,99

Baoblaze 10A 12–40 В постоянного тока Регулятор скорости двигателя ШИМ регулятор переменной скорости Регулятор

6.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *