Controllo ventola di raffreddamento UMZCH. Schema, descrizione

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Dispositivo di controllo della ventola di raffreddamento dell'amplificatore di potenza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il principio di controllo della ventola di raffreddamento forzato UMZCH con un piccolo dissipatore di calore è che il flusso d'aria si attiva quando viene superato il livello del segnale all'uscita dell'amplificatore, quindi il rumore della ventola a bassa potenza è praticamente impercettibile. Un dispositivo con ventola può essere consigliato anche per l'installazione in amplificatori di design convenzionale (con raffreddamento convettivo naturale) che si trovano in condizioni operative difficili. Quando si progettano amplificatori di potenza a frequenza audio con una potenza di uscita superiore a 20 W, ora viene spesso scelta la rimozione forzata del calore da potenti transistor e microcircuiti UMZCH, che può ridurre significativamente la superficie di raffreddamento. A tale scopo, utilizzare le ventole degli alimentatori del computer e le ventole di raffreddamento per le unità di sistema dei personal computer.

Queste ventole hanno dimensioni relativamente ridotte (80x80x25 mm), costi contenuti e sono sempre disponibili in qualsiasi negozio di informatica. In genere, le ventole di raffreddamento possono essere sempre accese o accendersi quando viene superata una determinata soglia di temperatura del dissipatore di calore. Entrambi i metodi di inclusione hanno i loro svantaggi. Nel primo di questi, il rumore continuo della ventola interferisce inevitabilmente con il lavoro. A un volume sufficientemente alto, questo rumore non è udibile, ma a basso volume e durante le pause durante la riproduzione, si sente molto chiaramente. Nel tempo, a causa dell'usura dei cuscinetti della ventola, il livello di rumore da esso generato aumenta solo. Anche l'accensione della ventola, che dipende dalla temperatura del dissipatore di calore, presenta uno svantaggio: ad alta potenza di uscita, i dissipatori di calore si riscaldano e il sistema di raffreddamento si accende, ma quando il volume e, di conseguenza, la potenza diminuiscono, il si sentirà il rumore delle ventole, anche se non è più necessario il raffreddamento forzato, è sufficiente la circolazione naturale dell'aria. Il dispositivo descritto è esente da queste carenze e accende le ventole di raffreddamento quando viene superata la soglia impostata della potenza di uscita dell'amplificatore.

Dispositivo di controllo della ventola di raffreddamento dell'amplificatore di potenza. schema elettrico

Il chip DA1 contiene due comparatori indipendenti. Sul primo di essi viene assemblato un nodo che determina che la potenza di uscita dell'amplificatore supera un certo livello di soglia e sul secondo un nodo per ritardare lo spegnimento della ventola. Il segnale dall'uscita dell'amplificatore di potenza viene inviato all'ingresso invertente del comparatore DA1.1 attraverso il resistore R1. Il diodo zener VD2 protegge l'ingresso del comparatore dalla tensione negativa proveniente dall'amplificatore di potenza durante l'amplificazione dei semicicli negativi del segnale. Sugli elementi R2 e VD1 è montato uno stabilizzatore parametrico, che fissa la soglia per il funzionamento del comparatore. La resistenza R3 funge da carico dello stadio di uscita DA1.1, realizzato secondo lo schema a collettore aperto. Il condensatore C1 e il resistore R4 impostano il tempo di ritardo per lo spegnimento della ventola. Il diodo VD3 è necessario per impedire la scarica del condensatore C1 attraverso il resistore R3. Il ritardo permette di mantenere per qualche tempo la tensione sulla ventola per togliere l'energia rilasciata sul dissipatore. La resistenza di sintonia R5 può essere utilizzata per regolare il tempo di ritardo allo spegnimento.

Il segnale dall'uscita del comparatore DA1.2 controlla il transistor VT1, che accende la ventola di raffreddamento. Considera il funzionamento del dispositivo quando il livello del segnale cambia. Se la tensione all'uscita dell'amplificatore di potenza è inferiore a quella del diodo zener VD1, all'uscita del comparatore DA1.1 opera un livello alto. Quando la tensione all'ingresso del dispositivo supera la tensione al diodo zener VD1, all'uscita del comparatore DA1.1 apparirà un livello basso e il condensatore C1 inizierà a caricarsi attraverso il diodo VD3 alla tensione di alimentazione. Mentre la tensione all'ingresso non invertente del comparatore DA1.2 è inferiore a quella invertente, la tensione alla sua uscita è bassa, il transistor VT1 è aperto e la ventola è accesa. Non appena, dopo che il livello del segnale è diminuito e il condensatore di tensione si è scaricato agli ingressi del secondo comparatore, viene commutato, sul pin 7 appare un livello alto, il transistor VT1 si chiude e la ventola si spegne.

La potenza di uscita dell'amplificatore di potenza a cui funzionerà il dispositivo può essere calcolata mediante la formula

broncio=(U_VD1)²/R_H,
dove sei_VD1 - tensione di stabilizzazione del diodo zener VD1;
R_H è la resistenza di carico dell'amplificatore di potenza.

Tutte le parti del dispositivo sono posizionate su un circuito stampato a un lato in fibra di vetro. Il disegno della scheda e la posizione degli elementi sono mostrati nella figura seguente

Dispositivo di controllo della ventola di raffreddamento dell'amplificatore di potenza. Scheda a circuito stampato

Il dispositivo utilizza resistori MLT-0,125 o simili, condensatori - K50-35 o simili importati. Diodo VD3 - qualsiasi serie di silicio KD503, KD521, KD522. Transistor VT1 - KT816 con qualsiasi indice di lettere. La ventola deve essere progettata per una tensione costante di 12 V e un consumo di corrente non superiore a 0,5 A. Quando si collegano ventole con un consumo di corrente superiore a 150 mA, il transistor VT1 deve essere installato su un piccolo dissipatore di calore. La tensione di alimentazione può essere aumentata a 24 V, ma allo stesso tempo è necessario collegare in serie al ventilatore una resistenza di spegnimento della resistenza appropriata oppure devono essere utilizzati due ventilatori collegati in serie.

L'installazione del dispositivo si riduce all'impostazione della resistenza di trimming R5 sul tempo di ritardo richiesto per lo spegnimento della ventola. Per un funzionamento più corretto del dispositivo, si consiglia di collegare un condensatore con una capacità fino a 0,01 uF in parallelo con il diodo Zener VD2.

Autore: A. Zhurba; Pubblicazione: cxem.net

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