Регулятор скорости вентилятора схема

При изготовлении самодельных устройств, например блоков питания или зарядных устройств, часто возникает необходимость установки вентилятора на обдув радиатора, но постоянный шум от его работы и лишние энергозатраты заставили подумать и предложить ряд простых схем регулятора скорости вращения вентилятора как на аналоговых радиокомпонентах, так и на микроконтроллерах.
Радиоконструкторы на любой вкус

Основная изюминка схемы умного куллера, это использование в качестве датчика температуры сопротивление встречно включенных диодов шотки, например PSR10C40CT.

Регулятор скорости вентилятора описание работы аналоговой схемы

Вход схемы подсоединен к выпрямительному мосту самодельного блока питания. В зависимости от настройки, вентилятор может автоматически срабатывать даже при изменении температуры корпуса диодной сборки от комнатной до температуры части тела человека.

Разместить такой «датчик» к радиатору на блоке питания не предствляет проблем: Конструкция имеет отверстие для крепежа под винт М3 и нехилую площадь теплового контакта с радиатором.

Напряжение на входе устройства не должно быть выше максимально допустимое напряжение стабилизатора 7815. Настройка конструкции заключается в изменении сопротивления подстроечного сопротивления при выбранной температуре так, чтобы куллер начинал крутиться. С увеличением температуры, частота вращения будет автоматически возрастать.

Регулятор скорости вращения вентилятора схема из журнала Радио

Конструкция в принципе похожа на предыдущую, но в этом варианте из журнала Радио за 2000 год, температурным датчиком являются германиевые диоды VD1-VD4, подсоединенные в обратном направлении в цепь базы составного транзистора. Выбор в качестве датчика диодов не случаен, а потому, что зависимость обратного тока от температуры имеет более выраженный характер, чем аналогичная зависимость сопротивления терморезисторов. Кроме того, стеклянный корпус является отличным диэлектриком, являясь огромным плюсом при установке на металлический теплоотвод транзисторов источника питания.

Регулятор вентилятора схема из журнала Радио

Сопротивление R1 защищает составной транзистор в случае теплового пробоя диодов (например, при заклинивании электродвигателя). Его номинал подбирают, исходя из предельного тока базы VT1. Сопротивление R2 в схеме регулятора задает порог срабатывания.

Регулятор скорости вращения вентилятора на микроконтроллере PIC
Схема платы регулятора оборотов на МК

В основе этой схемы регулятора лежит микроконтроллер PIC18F25K20, который изменяет скорость вращения вентилятора при помощи ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Это дает такие схемотехнические преимущества как: плавная регулировка скорости оборотов, низкий уровень шума, высокая долговечность эксплуатации и надежность, меньшее энергопотребление схемой и ток запуска.

схема регулятора скорости вращения вентилятора на микроконтроллере PIC

МК получает данные температуры с типового термодатчика D18B20 и выдает управляющий ШИМ-сигнал на PORTC.2 с 6-ю разными уровнями: ШИМ 15%, темпереатура до 49°; 30% - 50°; 40% - 51°; 50% - 52°; 75% - 53°; 100% > 54°. ШИМ-сигнал с МК следует на транзистор Q1. В конструкции использовано два транзистора, для того, чтобы ток Iк на Q2 был достаточен для старта вращения вентилятора. Т.К PIC18F25K20 может выдать самое большое 3.6В, и 15% от 3.6В будет 0.5В, то для открытия транзистора Q1 требуется 0.7В.

Как расчитать Q1 и Q2: Vcc-Vбэ-(rб×iб)=0

Возможно управление куллером между 5В и +/-12В. Максимальная токовая нагрузка для BC338 - 800 мА, поэтому можно управлять двумя и более вентиляторами, но чтобы их общий ток не превышал данного номинала. Выход МК подсоединен к Q1 и Q2, которые работают как типовой переключатель. Диод D3 применяется для защиты от магнитных полей вентилятора, без него, после отключения схемы обратный ток может следовать на Q2 и пробить его. Печатную плату и прошивку к МК забираем по ссылке выше.

Схема регулятора скорости вращения вентилятора TDA1151

Эта специализированная микросхема, была разработана специально для стабилизации и регулировки скорости вращения электродвигателя. Применялась она в зарубежных кассетных магнитолах.

Как видим, схема регулятора скорости достаточно простая, и состоит всего из нескольких радио элементов. Работает она сразу после подачи питания, а регулятором можно настраивать скорость вращения вентилятора, снижая его шум. При использовании переменного сопротивления с максимальным номиналом более чем 1 кОм, вначале регулировки появляется полоса полной остановки скорости регулятора.