Реле Tianbo - ресурс 10 млн переключений

Контроллер вентилятора охлаждения с использованием LM35 (без микроконтроллера)

STMicroelectronics LM358

Введение

Высокая температура силовых компонентов – известное явление в электронике. Чтобы решить эту проблему, конструкторы устанавливают на компоненты радиаторы для отвода тепла, однако во многих коммерческих и бытовых устройствах встроенного радиатора недостаточно, и воздух должен циркулировать быстрее, чтобы снизить температуру радиатора и компонентов, иначе срок службы компонентов значительно сокращается.

Какими будут станции зарядки электромобилей в 2030 году: лучшие решения и мировой опыт для отечественных разработок

Предлагаемая плата автоматического контроллера вентилятора проста, компактна и может быть встроена в коммерческие устройства. Датчик температуры LM35 можно закрепить на радиаторе с помощью силиконового клея.

Пользователь может легко установить температурный порог с помощью потенциометра. Плата может питаться от источника питания 5 В или 12 В, поэтому можно использовать различные миниатюрные вентиляторы на 5 В и 12 В и вентиляторы для компьютеров.

Для рисования схемы и печатной платы я использовал Altium Designer 21 и библиотеки компонентов SamacSys (плагин SamacSys Altium). За исключением разъемов, все компоненты SMD и легко паяются.

Анализ схемы

Принципиальная схема устройства показана на Рисунке 1. Двумя основными компонентами являются датчик температуры и операционный усилитель.

Принципиальная схема контроллера вентилятора охлаждения.
Рисунок 1. Принципиальная схема контроллера вентилятора охлаждения.

U1 – это операционный усилитель LM358, включенный компаратором. Если напряжение на неинвертирующем входе выше/ниже, чем напряжение на инвертирующем входе, выходное напряжение будет близко к VCC/GND. Когда температура окружающей среды (напряжение на неинвертирующем входе) выше заданной температуры (напряжение на инвертирующем входе), выход компаратора будет активирован, и наоборот. Микросхема LM358 содержит два операционных усилителя. Второй операционный усилитель не используется и включен повторителем напряжения. R2 – многооборотный потенциометр, позволяющий легко регулировать температурный порог.

Элементы R3 и D2 предназначены для ограничения выходного напряжения компаратора U1, поскольку максимально допустимое напряжение на затворе Q1 составляет 8 В. Кроме того, они помогают поддерживать напряжение на светодиоде D3 на уровне около 4.7 В, поэтому сопротивление резистора R4 фиксировано и составляет 470 Ом при любом напряжении питания. R5 используется для предотвращения нежелательного срабатывания транзистора Q1.
Q1 – это n-канальный MOSFET SI2302 в корпусе SMD, который может непрерывно коммутировать до 2.2 А, поэтому я решил использовать этот MOSFET, а не механическое реле. Диод D1 защищает Q1 от обратных индуктивных токов, а конденсатор C3 установлен для уменьшения коммутационных помех. C1 и C2 являются блокировочными конденсаторами и используются для снижения помех.

Разводка печатной платы

На Рисунке 2 показана разводка печатной платы схемы. Плата двухсторонняя c размерами 3.8 см × 1.9 см.

Разводка печатной платы контроллера вентилятора охлаждения.
Рисунок 2. Разводка печатной платы контроллера вентилятора охлаждения.

Загрузки

  1. Файлы Gerbers проекта

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments LM35
  2. Datasheet STMicroelectronics LM358
  3. Datasheet Nexperia Si2302DS

hackster.io

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Cooling FAN controller using an LM35 (No MCU)

84 предложений от 38 поставщиков
Операционные усилители.Тип: Операционный усилитель общего примененияКоличество ОУ в корпусе: 2Способ монтажа: поверхностный (SMT)Напряжение питания: ± 16 ВНапряжение смещения нуля (Vio), мВ:...
AliExpress
Весь мир
LM224 LM224DR LM224 LM258 LM258DR LM258P LM324DR LM324N LM324 LM358 LM358P LM358DR LM386 LM386M-1 LM386N-1 LM386M-82
1.08 ₽
Utmel
Весь мир
LM358M/TR
от 2.44 ₽
Akcel
Весь мир
LM358DG
ON Semiconductor
от 3.14 ₽
LM358ADR UMW-YOUTAI SO8
Youtai
от 3.72 ₽
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя