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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Allarmi sonori per arresto ventilatore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Компьютеры Per creare condizioni operative normali per i componenti che generano grandi quantità di calore, i ventilatori sono ampiamente utilizzati nelle moderne apparecchiature elettroniche. L'arresto del ventilatore è irto delle conseguenze più spiacevoli: a causa del surriscaldamento, i componenti “serviti” dal ventilatore potrebbero guastarsi. Per evitare che ciò accada, vengono utilizzati vari indicatori di malfunzionamento del sistema di raffreddamento. L'articolo descrive due semplici dispositivi che emettono un segnale acustico quando la ventola si ferma. Come sensore nei dispositivi per monitorare il funzionamento di un motore elettrico, viene talvolta utilizzato un resistore a resistenza relativamente bassa, collegato in serie al suo circuito di alimentazione (vedere, ad esempio, l'articolo di D. Frolov "Allarme acustico di malfunzionamento della ventola" in Radio, 2002, n. 2, p. 34). Questa soluzione presenta degli svantaggi. Innanzitutto, la corrente consumata dal ventilatore (ad esempio JAMICON KF0510B1H - 12 V, 0,13 A) è composta da una componente costante (0,1 A) e da una componente alternata sotto forma di brevi impulsi (ampiezza 0,15...0,2 A). Il dispositivo di controllo reagisce solo alla componente variabile e la componente costante crea una caduta di tensione di circa 1 V attraverso il resistore, che riduce le prestazioni della ventola. In secondo luogo, in questo caso bisogna “infiltrarsi” nel circuito di alimentazione del ventilatore, cosa che non sempre è possibile o auspicabile. Il primo inconveniente del dispositivo può essere eliminato attivando un'induttanza invece di una resistenza. Quindi la componente continua della corrente passerà praticamente senza perdite e la componente variabile creerà una tensione impulsiva alla quale il dispositivo reagisce. L'induttanza può essere presa come unificata, ad esempio, dalla serie DM (DM-0,2, DM-0,4, DM-1) e l'induttanza può essere selezionata durante l'impostazione nell'intervallo 10... 100 µH (a seconda del ventilatore specifico). È anche possibile utilizzare uno starter fatto in casa, avvolgendolo con filo PEV-2 0,2 su un anello di diametro 5...10 mm realizzato in ferrite con una permeabilità di 600...2000 (il numero di spire è selezionato sperimentalmente secondo il criterio di funzionamento stabile del dispositivo). Un allarme acustico, esente dal secondo inconveniente, può essere realizzato secondo lo schema mostrato in Fig. 1.
È costituito da un sensore induttivo T1, un formatore di impulsi sugli elementi DD1.1, DD1.2 e un generatore di segnale 3H sugli elementi DD1.3, DD1.4, all'uscita del quale è collegato un emettitore acustico piezoelettrico HA1. Il sensore è un trasformatore step-up a bassa frequenza, il cui avvolgimento primario è costituito da diverse spire del cavo di alimentazione della ventola. Quando una corrente impulsiva scorre attraverso questo filo, sull'avvolgimento secondario del sensore compaiono brevi impulsi di tensione che vengono forniti al formatore di impulsi. All'uscita di quest'ultimo compaiono impulsi con un livello logico elevato, che vengono alimentati attraverso il diodo VD1 all'ingresso dell'elemento DD1.3. Grazie al condensatore di accumulo C3, questo ingresso viene mantenuto ad un livello logico alto, quindi il generatore non funziona. Quando il ventilatore si ferma, la corrente pulsa nei suoi cavi di alimentazione e negli avvolgimenti del sensore T1, e quindi gli impulsi di tensione all'uscita del driver (DD1.1, DD1.2), scompaiono, il condensatore C3 si scarica e un è impostato il livello logico basso. Di conseguenza il generatore (DD1.3, DD1.4) si autoeccita e l'emettitore sonoro HA1 emette un segnale indicante che la ventola si è fermata. Poiché il dispositivo non ha un collegamento galvanico con il circuito di alimentazione del ventilatore, può essere alimentato da qualsiasi sorgente con una tensione di 5...12 V (ad una tensione vicina al limite inferiore, la sensibilità del dispositivo è maggiore) . Tutte le parti dell'allarme, ad eccezione del sensore, sono montate su un circuito stampato in fibra di vetro, il cui schizzo a grandezza naturale è mostrato in Fig. 2a, e il posizionamento delle parti (in scala 2:1) è in Fig. 2, b. Il dispositivo può utilizzare condensatori K10-17, resistori di sintonizzazione SPZ-19, resistori costanti - MLT, S2-33 o R1-4. Possiamo sostituire l'emettitore sonoro ZP-3 con qualsiasi altro della serie ZP e il diodo KD522B con qualsiasi altro diodo al silicio a bassa potenza.
È conveniente utilizzare l'elettromagnete dei relè RES-10, RSM e simili come base di un sensore induttivo. È auspicabile che il numero di giri di avvolgimento sia il più grande possibile, ad es. è meglio utilizzare il relè con la resistenza più alta. Durante lo smontaggio, l'involucro e gli elementi mobili del meccanismo del relè vengono rimossi e diversi giri di filo vengono avvolti su una bobina con un nucleo magnetico, attraverso il quale viene fornita alimentazione alla ventola. La regolazione inizia impostando la frequenza di oscillazione del generatore su 3H. Dopo aver collegato l'avvolgimento secondario del sensore T1 al dispositivo (senza l'avvolgimento del cavo di alimentazione della ventola), impostare il cursore del resistore di regolazione R2 nella posizione inferiore (secondo lo schema) e dovrebbe apparire un segnale acustico. La frequenza di oscillazione desiderata viene impostata utilizzando il resistore di regolazione R5. Quindi il cursore del resistore R2 viene spostato nella posizione superiore (secondo lo schema) e, spostandolo lentamente verso il basso, viene visualizzato un segnale acustico. Successivamente, 1...3 giri del filo che alimenta la ventola vengono avvolti attorno al sensore e il segnale acustico dovrebbe scomparire. Poiché il filo può essere avvolto in due direzioni, scegliere quella che richiede il minor numero di giri. Arrestando forzatamente il ventilatore, assicurarsi che ogni volta compaia l'allarme. Esperimenti hanno dimostrato che l'allarme funziona anche con un sensore semplificato (senza avvolgere il filo che alimenta il ventilatore), se posizionato direttamente sopra il motore del ventilatore. In questo caso il campo magnetico che si forma negli avvolgimenti del motore induce nella bobina del sensore una tensione impulsiva alla quale reagisce l'apparecchio. Un diagramma schematico di un dispositivo simile che risponde alla rotazione delle pale del ventilatore è mostrato in Fig. 3.
Può essere utilizzato con qualsiasi tipo di ventilatore. In questo caso il sensore è un fotoaccoppiatore costituito da due diodi emettitori IR. Uno di essi (VD1) viene utilizzato come emettitore e l'altro (VD2) viene utilizzato come fotorivelatore. L'amplificatore di tensione è assemblato sul transistor VT1 e l'interruttore è assemblato su VT2. Gli elementi DD1.1, DD1.2 con il resistore R6 e il condensatore C4 formano un generatore di frequenze infra-basse e gli elementi DD1.3, DD1.4 con gli elementi R7, C5 formano un generatore di segnali di frequenza audio. Il dispositivo funziona come segue. I diodi optoaccoppiatori sono posizionati uno vicino all'altro e diretti verso le pale della ventola (se sono di colore scuro, almeno uno di essi, più vicino al bordo, deve essere verniciato con vernice riflettente, ad esempio bianca). Quando le lame ruotano nei momenti in cui l'area verniciata è opposta ai diodi, la radiazione IR entra nel fotorilevatore VD2 e su di esso appare una tensione impulsiva, che viene amplificata dal transistor VT1. La tensione amplificata dal resistore R3 attraverso il condensatore C1 viene fornita alla base del transistor VT2. Di conseguenza, si apre e il condensatore C2 viene caricato dalla fonte di alimentazione. Allo stesso tempo, su di esso viene creato un livello logico elevato e i generatori sugli elementi DD1.1, DD1.2 e DD1.3, DD1.4 non funzionano. Quando la ventola si ferma, la tensione impulsiva al gate del transistor VT1 scompare, il transistor VT2 smette di aprirsi e il condensatore C2 si scarica rapidamente (è impostato su un livello logico basso). Di conseguenza, entrambi i generatori iniziano a funzionare e viene visualizzato un segnale acustico intermittente, che indica una modalità di ventilazione di emergenza. Il dispositivo può utilizzare resistori e condensatori degli stessi tipi descritti sopra. Al posto del KP303A è consentito utilizzare il transistor ad effetto di campo KPZ0ZE; possiamo sostituire il transistor KT361B con qualsiasi struttura pnp a basso consumo. Tutte le parti del dispositivo di segnalazione, ad eccezione dell'accoppiatore ottico, sono montate su un circuito stampato in fibra di vetro. Il suo schizzo a grandezza naturale è mostrato in Fig. 4a, e il posizionamento delle parti (in scala ingrandita) è in Fig. 4, b.
La configurazione inizia impostando (a orecchio) le frequenze di oscillazione richieste dei generatori utilizzando i resistori di trimming R6, R7 con il LED VD2 spento. Quindi i diodi vengono diretti alle pale di una ventola in funzione e il resistore R3 viene utilizzato per far scomparire il segnale acustico. Quando la ventola si ferma, dovrebbe apparire un segnale. Per aumentare la sensibilità del dispositivo, i diodi dovrebbero essere posizionati il più vicino possibile alle lame. Autore: I. Nechaev, Kursk
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