Поводом для написания данного материала явилась статья прочитанная на сайте www.ixbt.com. "Термоконтроль вентиляторов на практике" (http://www.ixbt.com/cpu/fan-thermal-control.shtml). В основе статьи - проблема снижения шума от вентиляторов в ПК. Меня же заинтересовало построение системы охлаждения радиаторов различных устройств. При этом схема должна обладать саморегулирующими свойствами.

Базовая схема терморегулятора

    Вначале всех экспериментов была повторена базовая схема первого варианта терморегулятора. Схема оказалась вполне работоспособна и вентилятор в ней оказался действительно малошумным и включался при определенном нагреве датчика температуры. Однако здесь же нашлись и недостатки, а именно сильный разогрев корпуса управляющего компаратора на LM311 и слабый воздушный поток от вентилятора. Ни то, ни другое меня не устраивало. Кроме того при постановке термоконтроллера в УКВ радиостанцию, оно включалось каждый раз при переводе станции на передачу.

    Схема контроллера была несколько изменена путем подключения к выходу компаратора на LM311 буферного каскада на биполярном транзисторе КТ817. Входы компаратора были зашунтированы керамическими конденсаторами. Изменена логика сравниваемых напряжений на входе (из-за подключения буферного каскада на выходе). Конденсатор С2 удален, так как вызывал длительную задержку включения - выключения вентилятора. В результате схема стала быстрее реагировать на изменение температуры радиатора. При включении вентилятор сразу набирал обороты на максимальную мощность и давал эффективное охлаждение. Речь о тишине уже не шла!

Измененная схема терморегулятора

    Отличие имелось и в отсутствии плавного регулирования скорости вращения. Работа по принципу включено - выключено. При напряжении +13,8 В терморегулятор так же работал устойчиво.

    С полным описанием принципа работы схемы можно ознакомиться по вышеприведенной схеме. В модернизируемой схеме он не изменился.

    В окончательном варианте устройство собрано на односторонней печатной плате на основе стеклотекстолита, размерами 45,72 х 29,21 мм. Если использовать планарный монтаж, то можно значительно уменьшить геометрические размеры. Устройство предназначено для работы в системе охлаждения мощных регулирующих транзисторов в блоках питания, выходных транзисторов в усилителях мощности ЗЧ, ВЧ, УВЧ, в том числе введения охлаждающей системы в автомобильные радиостанции различного класса (если вы умеете работать с паяльником и не боитесь "влезть" в импортную аппаратуру). Хотя любая аппаратура такого уровня греется "как хороший утюг". С подобной проблемой я столкнулся со своей Alinco DR-130.

Список используемых радиодеталей

R1 - 3,3 кОм
R2 - 20 кОм
R3 - 2 кОм
R4 - 2 кОм
R5 - 15 кОм
R6 - 10 кОм (подстр.)
R7 - 33 кОм
R8 - 330 кОм
R9 - 2,2 кОм
R10 - 5,1 кОм

С1 - 0,068 мкф
С2 - 1000 пф
С3 - 0,1 мкф
С4 - 0,068 мкф

VD1 - стабилитрон с Uстаб = 7,5 В
VT1 - КТ814
VT2 - КТ817

DA1 - LM311 (компаратор с буфером)

Примеры сборки схемы

Примеры модернизации радиостанции Alinco DR-130

                                                            Вид сверху                                                                                            Вид снизу

    Тепловой датчик непосредственно монтируется на радиатор с внутренней стороны. Обязательно применение термопасты. Дополнительные электроизолирующие прокладки не используются. Плата свободно умещается в основном отсеке радиостанции. Особое внимание уделяется электрической изоляции платы от остальных узлов. Сама схема не требует налаживания, за исключением настройки на определенную температуру включения (регулировка от 40 до 80 градусов цельсия). Среднее положение движка подстроечного резистора соответствует комнатной температуре реакции схемы. Крайний поворот влево (если смотреть сверху) соответствует реакции схемы на нагрев до 80 градусов.

PS: После публикации статьи получен определенный отклик. Так Виталий прислал улучшенный вариант схемы контроллера на данном компараторе. Изменения коснулись защиты от ВЧ-наводок как датчика температуры, так и электродвигателя. Изменена схема включения ключевого каскада на транзисторе КТ816 для удобства монтажа на общем теплоотводе (при большом количестве вентиляторов).

Используемые материалы:

1. Управляем кулером
2. Простой терморегулятор для вентилятора охлаждения
3. Доработка блока питания АТ

Файлы:

1. Схема в формате *.spl (программа RusPlan)
2. Печатная плата в формате *.pcb (программа PCAD 2002)
3. Документация на LM311
4. Версия статьи в PDF формате