Не выходит схема температурного датчика.

Altivex

Всем доброго времени суток!
Была собрана схема бп со стабилизацией по напряжению и по току - всё работает , вопросов нету. Вопрос встал в процессе эксплуатации- а именно в рассеивании тепла.
Делать постояннй вентилятор не хотелось , попробовал сделать по схеме - источник постоянного напряжения , терморезистор , вентилятор. Собственно фокус не вышел. Дует - не недостаточно мощно , да и в какой то момент сдохла микруха в вентиляторе.
Встал вопрос об автоматическом включении\ выключении при достижении порогового напряжения. То бишь компаратор.
В под руками была микруха LM311 n и p , и KA1458, а так же стабилизатор напряжения LM317 ( в то220 и 92 - остановился на последнем)
За основу взял простую схемку для датчика света.

Немного переработал , задав опорное напряжение через LM317.
Как то так

Спойлер

Сначала собирал на LM311N - схема вообще не работала. НЕ зависимо от опорного напряжения, превышает ли его напряжение на другом входе или нет - на выходе 1,81В.
Перепаял на KA1458 - cхема заработала , но криво.
При превышении потенциала относительно земли на неивертирующем относительно опорного напряжения на инвертирующем входе напряжение на выходе с 1.7 В поднимается до 3В и всё. Если на неинвертирующем сигнал растет - на выходе это не отражается...
Где искать ошибку?

Реклама

Martin76

Сколько вентилятор потребляет и сколько ОУ способен выдать ток поинтересуйтесь и сделайте выводы

Реклама

Altivex

Если ставить маленький - то около 60 мА. Сколько выдает KA - не нашел. 311 выдает вроде как 50 мА. Но на LM311 - схема не подает признаков жизни.

Martin76

Altivex писал(а):около 60 мА

х58е ОУ не являются мощными и столько выдать не могут, эмиттерный повторитель или ключ в помощь. 311я скорее всего сможет, многие версии до 200ма, возможно эмиттер вых транзистора не подключили к земле , он у нее отдельно.

Реклама

Altivex

А как в 311 что то можно не подключить

Там же один компаратор иииии... И всё. Ну и строб есть. Перепроверю конечно завтра...
Даже не особо понял чем 311N от P отличается...
А может вопрос глупый... Но по логике , если запараллелить 2 микрухи, то и мощность выходного сигнала тоже же удвоится... Так же ?

Реклама

Martin76

Altivex писал(а):А как в 311 что то можно не подключить

В 311 у вых транзистора отдельно выведены эмиттер и коллектор и внутри они не подключены.

Реклама

Altivex

Ясно ... Думаю проще будет поставить биполярник ( наверное в 2 каскада сдлать, чтоб наверняка) чем городить 2 микруху в параллель.
В общем спасибо за совет, понял что мощщи то не хватает...

Martin76,я правильно Вас понял ?
Подкорректировал схему:

U235

Я недавно делал похожее устройство, использовал компаратор LM311D и NTC термистор B57703-M 103-G с номиналом 10 кОм при 25 градусах. Резисторы подобраны с тем расчётом, что бы вентилятор включался при 55 градусах и выключался при 50. Конденсатор C2 задумывался для кратковременного включения вентилятора при подаче напряжения, но я в итоге его не впаивал.

Получилась небольшая платка.

Altivex

U235, спасибо Вам)
Я так понял что у Вас в схеме всегда опорное напряжение равно половине входного, а напряжени на инвертирующай вход - U\3 от входного при 25 градусах?
Вопрос - про включение и выключение вентилятора- включение при 50 и выкл. при 55 градусах отвечают R4 и R6?
И зачем нужен R5 в схеме?
И в принципе мосфет можно же заменить биполярником?

Просто с первыми P-канальными - у меня проблема - их нет ) Зато дозавались IRF 630.
А делается все из того , что есть в лаборатории со старых стендов + случайные платы)
И теперь до 9того числа. Уши все на новогодние каникулы.
Кстати , всех с наступающим Новым Годом!

U235

Altivex, рад помочь.

Да, опорное напряжение равно половине питающего. Резистор R6 нужен для подтягивания выхода компаратора к плюсу питания при выключенном вентиляторе из-за того, что в данном случае у компаратора выход - открытый коллектор. Резистор R4 задаёт петлю гистерезиса, проще говоря разницу температуры при включении и выключении. R5 ограничивает ток через компаратор и затвор транзистора при перезарядке емкости затвора; это немного повышает надёжность. При использовании PNP транзистора вместо MOSFETа этот резистор нужно пересчитать для ограничения тока базы.

В принципе, я не подключил вентилятор напрямую к компаратору только из-за того, что не нашел максимальный ток, который он выдерживает. А используется регулятор с вентилятором, который в момент пуска ест 300 мА. В статье на ixbt вентилятор подключен без транзисторов.

Точно ответить, какое напряжение будет на терморезисторе при 25 градусах я не могу, меня это не интересовало. На вскидку около 75-80% от питающего.

Altivex

чувствую себя полным нубом...
собрал со связью r6 поставил переменный, поставил эмиттерный повторитель на мощном нпн транзисторе - от развертки с монитора взял- теперь схема работает с 0 до5в. Причем включается при опр температуре, выключается сама. Но если я не ошибаюсь на выходе компаратора должно быть примерно напряжение входа... ну поступает 16в при нагреве терморезистора дельта на входах около 1в. А на выходе 5... а должно быть 14-15в...

U235

Эмиттерный повторитель тут не уместен. Если поменять местами R1 и терморезистор, то возможно использование n-канального MOSFETа. Естественно, исток подключить к минусу, а нагрузку - к стоку и плюсу. Затвор остаётся подключенным к R5.

И зачем R6 делать подстроечником?

Altivex

в схеме умения r1 и терморезистор изменены местами , и почему то мне кажется что в этом проблема.
а r4 у меня влиял на выходное напряжение. Вот это меня и смущало. вообще я смутно понимаю как r6 может повлиять на температурный режим - то есть режим работы... понимаю что должен но непойму как.
сейчас перепаяю все с нуля. Кстати нашёл плату с микросхемами lm358 и lm393 обе n , быть может на них попробую.
пс- простите за описку. переменником сделал r4 а не r6.

заметил ток на выходе, 20ма, сейчас полёвок добавлю , посмотрим. если просто, вместо вентилятора в нагрузку дать 1,5ком , обычный резистор, то на нем падает 11 вольт. возможно схема то и работает, а вот выходную мощность надо будет увеличить.

Altivex

Переделал , работает!
Правда сначала вентилятор жужжал как трансформатор - проблему решил кондер на выходе - поставил 1000мкф - и всё тихо.
В итоге схему я собрал аналогичную предложенной выше уважаемым U235, R1 130 Ом, Rt при 25 градусах 437 Ом R4 36 кОм R5 взял 91 Ом и без R6 - вот я так и не понял зачем он, буду благодарен если объяснят доходчиво.
Полевик брал IRF630.
Немного настораживает режим работы компаратора - то есть на неинвертирующий вход подается 4,44В c терморезистора , а опорное напряжение 4.6В - так вот если уменьшить опорное напряжение до 4.6В - вентилятор крутится во всю. Если увеличить до 4.75В то на него подается 0.7 вольта. Но не суть - вопрос в том - а почему так. Ведь компаратор работает на разности сигналов. В моем случае на разности опорного напряжения и напряжения терморезистора, когда оно превышает опорное. А получается что срабатывает еще при ~ -0.2В. Вот немного непонятен этот момент....

Gudd-Head

Altivex писал(а):без R6 - вот я так и не понял зачем он, буду благодарен если объяснят доходчиво

У компаратора выход с открытым коллектором, по-хорошему, надо подтягивать к "+" питания.
Может, у вас через R1+R4 хватало напряжения чтобы закрыть полевик.

Altivex

ввел R6 - чисто экспериментальным путем получилось значение в 8.62кОм. R4 тоже сместилось ближе к 60кОм- нашел место на плате и вывел реостат.
Теперь срабатывает как надо практически, но с косяками. При разнице U на входах = -0.05в вентилятор начинает судорожно подергиваться. Зато уже при разнице U=0.03в на вентилятор подается где то 9 вольт, при разнице U = 0.1 в во всю крутится- по звуку подаётся 12-13вольт.
Пришлось пересмотреть входной конденсатор на вентиляторе - 1000мкф сыграло злую шутку. Да , я избавился от жужжания. Жужжал вентилятор как транс - сказали что это переменная составляющая - но не могу понять откуда она - по входу на вентилятор стоял и стоит диод. Но это пол дела. Эти 1000мкф избавили меня от шума , но начинали раскручивать вентилятор раньше времени. То есть кондер работал как кратковременный источник напряжения, а не как сглаживающий фильтр. 100мкф не спасли от жужжания. 220- жужжит тише. А вот 470мкф пришлись как нельзя лучше.
При этом заметил еще странность. Сигнал с терморезистора растет при нагреве радиатора. Растет нормально , без скачков , до тех пор пока не заведется вентилятор - как только начинает работать движок - сигнал с термопары скачет как бешеный - то 5 вольт , то 3 , то 4 - в общем разброс дикий. Такая же ситуация, но с меньшим разбросом при работе вентилятора, наблюдалась со стабилизатора напряжения - но там кондёр в 10мкф решил все проблемы. С выходом терморезистора всё хуже... удалось сглдить пульсации немного только когда поставил конденсатор на 1000мкф... Думаю , может еще резистор на 100ом последовательно с кондером поставить...По логике меленее заряжается и медлене разряжается , а не заряд разряд по скачку. Ибо в какой то момент при остывании радиатора вентилятор из-за скачков на термопаре то набирает обороты, то тормозит. Длится это не долго но непонятно почему такой странный эффект. Примерно такой же как на старте , но обратный.
К слову , на советских вентиляторах коллекторного ( а может и щеточного типа) всё нормально... А вот на бесколлекторных такие вот шутки выходят.