- Wymagane komponenty
- Schemat obwodu
- Termistor
- Wzmacniacz operacyjny IC LM741
- Działanie wentylatora z automatyczną regulacją temperatury za pomocą termistora
- Zalety
- Zastosowania wentylatora DC z regulacją temperatury
„Automatyzacja jest dobra, o ile dokładnie wiesz, gdzie umieścić maszynę”. W tym samouczku wykonujemy wentylator DC sterowany temperaturą za pomocą termistora, ponieważ uruchamia się on powyżej ustawionego poziomu temperatury i zatrzymuje się, gdy temperatura powraca do normalnej stan: schorzenie. Cały ten proces odbywa się automatycznie. Wcześniej wykonaliśmy wentylator sterowany temperaturą za pomocą Arduino, w którym prędkość wentylatora jest również kontrolowana automatycznie.
Wymagane komponenty
Poniższe komponenty są wymagane dla tego automatycznego sterownika wentylatora wykorzystującego termistor:
- Wzmacniacz operacyjny IC LM741
- Tranzystor NPN MJE3055
- Termistor NTC - 10k
- Potencjometr - 10k
- Rezystory - 47 Ohm, 4,7k
- Wentylator DC (silnik)
- Zasilanie-5v
- Płytka prototypowa i przewody łączące
Schemat obwodu
Poniżej znajduje się schemat obwodu wentylatora sterowanego temperaturą z termistorem jako czujnikiem temperatury:
Termistor
Kluczowym elementem tego obwodu wentylatora sterowanego temperaturą jest termistor, który został użyty do wykrywania wzrostu temperatury. Termistor jest rezystorem wrażliwym na temperaturę, którego rezystancja zmienia się w zależności od temperatury. Istnieją dwa typy termistorów NTC (ujemny współczynnik temperaturowy) i PTC (dodatni współczynnik temperaturowy), używamy termistora typu NTC. Termistor NTC jest rezystorem, którego rezystancja spada wraz ze wzrostem temperatury, podczas gdy w PTC zwiększa rezystancję wraz ze wzrostem temperatury. Użyliśmy również termistora w wielu interesujących zastosowaniach, takich jak obwód alarmu przeciwpożarowego wykorzystujący termistor, prąd zmienny z kontrolą temperatury, obwód termostatu oparty na termistorze.
Wszystkie projekty oparte na termistorach można znaleźć tutaj.
Wzmacniacz operacyjny IC LM741
Wzmacniacz operacyjny jest DC-coupled wzmacniacz napięcia elektroniczny wysoki zysk. To mały chip z 8 pinami. Układ scalony wzmacniacza operacyjnego służy jako komparator, który porównuje dwa sygnały, sygnał odwracający i nieodwracający. We wzmacniaczu operacyjnym IC 741 PIN2 jest odwracającym zaciskiem wejściowym, a PIN3 jest nieodwracającym zaciskiem wejściowym. Pin wyjściowy tego układu scalonego to PIN6. Główną funkcją tego układu scalonego jest wykonywanie operacji matematycznych w różnych obwodach.
Wzmacniacz operacyjny ma w zasadzie komparator napięcia, który ma dwa wejścia, jedno to wejście odwracające, a drugie to wejście nieodwracające. Gdy napięcie na wejściu nieodwracającym (+) jest wyższe niż napięcie na wejściu odwracającym (-), to na wyjściu komparatora jest stan wysoki. A jeśli napięcie na wejściu odwracającym (-) jest wyższe niż na końcu nieodwracającym (+), to na wyjściu jest LOW. Wzmacniacze operacyjne mają duże wzmocnienie i są zwykle używane jako wzmacniacze napięcia. Niektóre wzmacniacze operacyjne mają więcej niż jeden komparator wewnątrz (wzmacniacz operacyjny LM358 ma dwa, LM324 ma cztery), a niektóre mają tylko jeden komparator, jak LM741Zastosowanie tego układu scalonego obejmuje głównie sumator, odejmowanie, wtórnik napięciowy, integrator i układ różniczkujący. Wyjście wzmacniacza operacyjnego jest iloczynem wzmocnienia i napięcia wejściowego. Sprawdź tutaj inne obwody wzmacniacza operacyjnego.
Schemat pinów wzmacniacza operacyjnego IC741:
Konfiguracja pinów
|
PIN NR. |
Opis kodu PIN |
|
1 |
Przesunięcie zerowe |
|
2 |
Zacisk wejściowy odwracający (-) |
|
3 |
nieodwracający (+) zacisk wejściowy |
|
4 |
ujemne napięcie zasilania (-VCC) |
|
5 |
offset null |
|
6 |
Pin napięcia wyjściowego |
|
7 |
dodatnie napięcie zasilania (+ VCC) |
|
8 |
nie połączony |
Działanie wentylatora z automatyczną regulacją temperatury za pomocą termistora
Działa na zasadzie termistora. W tym obwodzie PIN 3 (nieodwracający zacisk wzmacniacza operacyjnego 741) jest połączony z potencjometrem, a PIN 2 (zacisk odwracający) jest podłączony między R2 i RT1 (termistor), który tworzy obwód dzielnika napięcia. Początkowo w normalnych warunkach wyjście wzmacniacza operacyjnego jest NISKIE, ponieważ napięcie na wejściu nieodwracającym jest niższe niż na wejściu odwracającym, co powoduje, że tranzystor NPN pozostaje wyłączony. Tranzystor pozostaje w stanie WYŁĄCZONY, ponieważ nie jest przyłożone napięcie do jego bazy i potrzebujemy pewnego napięcia na jego podstawie, aby tranzystor NPN przewodził. Tutaj użyliśmy tranzystora NPN MJE3055, ale każdy tranzystor wysokoprądowy może tutaj działać jak BD140.
Nie, gdy temperatura wzrasta, rezystancja termistora spada, a napięcie na nieodwracającym zacisku wzmacniacza operacyjnego staje się wyższe niż na zacisku odwracającym, więc PIN 6 wyjścia wzmacniacza operacyjnego stanie się WYSOKI, a tranzystor będzie WŁĄCZONY (ponieważ gdy wyjście wzmacniacza operacyjnego jest WYSOKIE, napięcie przepłynie przez kolektor do emitera). Teraz to przewodzenie tranzystora NPN umożliwia uruchomienie wentylatora. Gdy termistor powróci do normalnego stanu, wentylator wyłączy się automatycznie.
Zalety
- Łatwy w obsłudze i ekonomiczny
- Wentylator uruchamia się automatycznie, dzięki czemu może ręcznie kontrolować temperaturę.
- Automatyczne przełączanie oszczędza energię.
- W przypadku chłodzenia urządzeń rozpraszających ciepło instalacja jest łatwa.
Zastosowania wentylatora DC z regulacją temperatury
- Wentylatory chłodzące do laptopów i komputerów.
- To urządzenie służy do chłodzenia silnika samochodu.