مدار فن خنک کننده اتوماتیک برای منبع تغذیه و آمپلی فایر

در این پست از سایت اِمیک, یک مدار بسیار کاربردی و کاملا عملی و تست شده به نام مدار فن خنک کننده اتوماتیک برای منبع تغذیه و آمپلی فایر قرار داده شده است. همانطور که می دانید برخی از مدارات مانند منبع تغذیه ها و یا امپلی فایرها و… به دلیل جریان زیادی که از  ترانزیستورها و رگولاتورها و یا ای سی های انها می گذرد این قطعات به شدت داغ می شوند و در مواردی هیت سینک به تنهایی نمی تواند انها را خنک کند, که در چنین شرایطی باید در کنار هیت سینک از یک فن خنک کننده هم استفاده کنیم تا دمای قطعه را پایین بیاورد و جلوی سوختن ان قطعه را بگیرد.

مداری که در این پست قرار داده شده برای این منظور می باشد یعنی این مدار دارای یک سنسور می باشد که به هیت سینک قطعه مورد نظر متصل می شود, در زمانی که دمای هیت سینک بالا رفت این مدار تشخیص داده و فن خنک کننده را روشن می کند و زمانی که دمای قطعه و هیت سینک پایین امد, بطور اتوماتیک فن را خاموش می کند. در زیر شماتیک این مدار کاربردی را مشاهده می کنید:

من این مدار را قبلا در عمل تست کردم و بخوبی جواب داده, بنابراین با خیال راحت از عملی بودن مدار می توانید اقدام به ساخت ان بکنید. قطعاتی هم که در مدار استفاده شده, قطعاتی کاملا معمولی و ارزان قیمت هستند که به راحتی می توانید این قطعات را از فروشگاه های قطعات الکترونیکی تهیه کنید.

همانطور که در شماتیک بالا مشاهده می کنید, ما از یک سنسور NTC (مقاومت حرارتی) برای تشخیص دمای هیت سینک و قطعه استفاده کرده ایم. سنسور NTC حتما باید با هیت سینک تماس داشته باشد تا بتواند افزایش دما را بخوبی تشخیص دهد, می توانید به وسیله چسب نسوز (من معمولا از نوار چسب های کاغذی پانسمان استفاده می کنم) سنسور NTC را به هیت سینک متصل کنید. دقت کنید که پایه های سنسور NTC نباید با هم تماس داشته باشند و اتصال کوتاه شوند, می توانید برای عایق کردن دو پایه سنسور NTC و جلوگیری از اتصال کوتاه شدن انها از وارنیش حرارتی استفاده کنید.

عملکرد مدار بالا به این صورت است ما توسط پتانسیومتر RV1 یک ولتاژ ثابت به پایه ورودی مثبت اپ امپ LM393 (پایه 3) می دهیم. پایه ورودی منفی اپ امپ (پایه 2) به سنسور NTC و مقاومت R1 متصل شده است. مقاومت R1 و سنسور NTC یک تقسیم مقاومتی ایجاد می کنند. همانطور که می دانید با افزایش دما مقاومت سنسور NTC کاهش می یابد و با کاهش دما مقاومت سنسور NTC افزایش می یابد. بنابراین زمانی که دمای هیت سینک و قطعه بالا رفت, مقاومت سنسور NTC کاهش می یابد و مقدار ولتاژ روی پایه 2 اپ امپ افزایش می یابد و از ولتاژ ثابت روی پایه 3 اپ امپ بیشتر می شود که در نتیجه خروجی اپ امپ صفر می شود. با صفر شدن خروجی اپ امپ LED روشن شده و اپتوکوپلر PC817 نیز فعال می شود و باعث فعال شدن ترانزیستور Q1 می شود. با فعال شدن ترانزیستور Q1 رله نیز فعال شده و فن خنک کننده روشن می شود.

زمانی که دمای هیت سینک و قطعه کاهش یافت و هیت سینک خنک شد, مقاومت سنسور NTC افزایش می یابد و در نتیجه مقدار ولتاژ روی پایه 2 اپ امپ کاهش یافته و از ولتاژ ثابت روی پایه 3 اپ امپ کمتر می شود و خروجی اپ امپ مثبت می شود. با مثبت شدن خروجی اپ امپ LED خاموش شده و اپتوکوپلر قطع می شود و در نتیجه ترانزیستور Q1 و رله نیز غیر فعال می شوند و فن خنک کننده خاموش می شود.

بنابراین مدار بالا بصورت اتوماتیک با تشخیص افزایش دمای هیت سینک فن را روشن می کند و با کاهش دمای هیت سینک فن خنک کننده را خاموش می کند و جلوی سوختن قطعه بدلیل افزایش دما را می گیرد.

از اپتوکوپلر برای ایزولاسیون و جدا کردن رله و خروجی مدار از قسمت سنسور و ورودی مدار استفاده شده است. از انجایی که برای روشن و خاموش کردن فن از رله استفاده شده و تغذیه فن نیز جدا می باشد, بنابراین به راحتی می توانید انواع فن های DC و یا AC با ولتاژهای مختلف را به رله متصل کنید. مثلا می توانید از فن 12 ولت DC و یا فن DC با ولتاز های دیگر و یا فن 220 ولت AC استفاده کنید.

توسط پتانسیومتر RV1 می توانید مدار را تنظیم کنید که در چه دمایی فن روشن شود. ولتاژ تغذیه این مدار نیز 12 ولت DC می باشد. ولتاژ تغذیه فن را هم باید به ترمینال مشخص شده با عبارت FAN VOLTAGE اعمال کنید که مقدار این ولتاژ به ولتاژ فن شما بستگی دارد. یک PCB مناسب نیز برای مدار بالا طراحی شده که از انتهای مطلب قابل تهیه است.

لیست قطعات :

• مقاومت   R1=10K اهم
• مقاومت   R2=1K اهم
• مقاومت   R3=4.7K اهم
• پتانسیومتر (مولتی ترن)   RV1=20K اهم
• خازن عدسی   C1=100nF
• دیود   D1=1N4007
• ترانزیستور   Q1=2N2222
• ای سی   U1=LM393 به همراه سوکت
• اپتوکوپلر PC817
• مقاومت حرارتی 10K اهم (NTC)
• ال ای دی 5 میلیمتر (LED)
• رله 12 ولت تک کنتاکت (RL1)
• فن DC یا AC با ولتاژ دلخواه (FAN)
• ترمینال پیچی 2 پین برای اتصال تغذیه فن (FAN VOLTAGE)

نظر یادتون نره…