Устройство управления вентилятором охлаждения усилителя мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Принцип управления вентилятором принудительного охлаждения УМЗЧ с теплоотводом небольших размеров состоит в том, что обдув включается при определенном превышении уровня сигнала на выходе усилителя, поэтому шум вентилятора при пониженной мощности практически не слышен. Устройство с вентилятором можно рекомендовать и для установки в усилители обычной конструкции (с естественным конвективным охлаждением), находящиеся в сложных условиях эксплуатации. При конструировании усилителей мощности звуковой частоты с выходной мощностью более 20 Вт теперь нередко выбирают принудительный отвод тепла от мощных транзисторов и микросхем УМЗЧ, что позволяет существенно уменьшить площадь охлаждающей поверхности. Для этого используют вентиляторы от компьютерных блоков питания и вентиляторы охлаждения системных блоков персональных компьютеров.

Эти вентиляторы имеют относительно небольшие габариты (80x80x25 мм), низкую стоимость и всегда имеются в наличии в любом компьютерном магазине. Обычно вентиляторы охлаждения могут быть либо включены постоянно, либо включаться при превышении некоторого порога температуры теплоотвода. Оба способа включения имеют свои недостатки. В первом из них работе неизбежно мешает непрерывный шум вентилятора. При достаточно большой громкости этот шум неслышен, но на малой громкости и в паузах при воспроизведении он слышен очень отчетливо. Со временем, в результате износа подшипников вентилятора, уровень создаваемого им шума только возрастает. Зависимое от температуры теплоотвода включение вентилятора тоже имеет недостаток - при большой выходной мощности теплоотводы нагреваются и система охлаждения включается, но при уменьшении громкости и, соответственно, мощности шум вентиляторов будет слышен, хотя принудительного охлаждения уже не требуется, достаточно естественной циркуляции воздуха. Описываемое устройство свободно от указанных недостатков и производит включение вентиляторов охлаждения при превышении установленного порога выходной мощности усилителя.

Микросхема DA1 содержит два независимых компаратора. На первом из них собран узел, определяющий, что выходная мощность усилителя превышает некоторый пороговый уровень, а на втором - узел задержки выключения вентилятора. Сигнал с выхода усилителя мощности подается на инвертирующий вход компаратора DA1.1 через резистор R1. Стабилитрон VD2 защищает вход компаратора от отрицательного напряжения, поступающего от усилителя мощности при усилении отрицательных полупериодов сигнала. На элементах R2 и VD1 собран параметрический стабилизатор, который задает порог срабатывания компаратора. Резистор R3 служит нагрузкой выходного каскада DA1.1, выполненного по схеме с открытым коллектором. Конденсатор С1 и резистор R4 задают время задержки выключения вентилятора. Диод VD3 необходим для предотвращения разрядки конденсатора С1 через резистор R3. Задержка позволяет сохранить напряжение на вентиляторе еще некоторое время для удаления выделившейся на теплоотводе энергии. Подстроечным резистором R5 можно регулировать время задержки выключения.

Сигнал с выхода компаратора DA1.2 управляет транзистором VT1, включающим вентилятор охлаждения. Рассмотрим работу устройства при изменении уровня сигнала. Если напряжение на выходе усилителя мощности меньше, чем на стабилитроне VD1, на выходе компаратора DA1.1 действует высокий уровень. Когда напряжение на входе устройства превысит напряжение на стабилитроне VD1, на выходе компаратора DA1.1 появится низкий уровень и конденсатор С1 начнет заряжаться через диод VD3 до напряжения питания. Пока напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA1.2 меньше, чем на инвертирующем, напряжение на его выходе имеет низкий уровень, транзистор VT1 открыт и вентилятор включен. Как только после снижения уровня сигнала и разрядки конденсатора напряжения на входах второго компаратора переключат его, на выводе 7 появится высокий уровень, транзистор VT1 закроется и вентилятор выключится.

Выходную мощность усилителя мощности, при которой сработает устройство, можно рассчитать по формуле

Pвых=(U_VD1)²/R_H,
где U_VD1 - напряжение стабилизации стабилитрона VD1;
R_H - сопротивление нагрузки усилителя мощности.

Все детали устройства располагают на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Чертеж платы и расположение элементов показаны на рисунке ниже

В устройстве применены резисторы МЛТ-0,125 или подобные, конденсаторы - К50-35 или аналогичные импортные. Диод VD3 - любой кремниевый серий КД503, КД521, КД522. Транзистор VT1 - КТ816 с любым буквенным индексом. Вентилятор должен быть рассчитан на постоянное напряжение 12 В и ток потребления не более 0,5 А. При подключении вентиляторов с током потребления более 150 мА транзистор VT1 необходимо установить на небольшой теплоотвод. Напряжение питания может быть увеличено до 24 В, но при этом последовательно с вентилятором необходимо включить гасящий резистор соответствующего сопротивления или использовать два последовательно включенных вентилятора.

Налаживание устройства сводится к установке подстроечным резистором R5 требуемого времени задержки выключения вентилятора. Для более корректной работы устройстве рекомендуется подключить конденсатор емкостью до 0,01 мкФ параллельно стабилитрону VD2.

Автор: А. Журба; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Новинки ARM для Интернета вещей 10.11.2015 В Санта-Кларе 10-12 ноября проходит мероприятие ARM TechCon 2015, на котором компания ARM представила несколько новых продуктов, призванных ускорить развертывание Интернета вещей. Список разработок, которые представлены на конференции, открывает mbed Device Connector. Это бесплатный сервис, который предприятия смогут использовать для защищенного управления устройствами Интернета вещей. Также показана операционная система mbed OS (Technology Preview) и эталонные разработки на базе mbed. Их наличие помогает сократить сроки проектирования, позволяя конструкторам сосредоточиться на уникальных функциях и возможностях, а не на решении типовых задач. По словам руководства профильного подразделения ARM, партнеры компании уже имеют доступ к "базовым строительным блокам", необходимым для разработки и развертывания устройств IoT в любых масштабах. Сервис mbed Device Connector можно бесплатно использовать, если количество обслуживаемых им устройств не превышает 100. Ежечасно он способен обрабатывать до 10 000 событий. Операционная система mbed OS Technology Preview - новейшая итерация модульной, высокоэффективной ОС для микроконтроллеров на базе ARM Cortex-M. Что касается референсных дизайнов, их предложено два. Первый - mbed Wearable Reference Design - представляет собой устройство, носимое на запястье и работающее без подзарядки до восьми недель. Второй - mbed Smart City Reference Design - предназначен для ячеистых сетей, используемых для мониторинга и в промышленности. Он построен на использовании протоколов Sub-GHz 6LoWPAN & CoAP и совместим с большим числом существующих технологий.

Другие интересные новости:

▪ 6 рукопожатий или 19 кликов

▪ Перевод языка жестов в реальном времени

▪ Объяснен космологический парадокс напряжения Хаббла

▪ Смартфон ZTE Grand S3 со сканером радужной оболочки глаза

▪ Бедность и стресс остаются в генах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Общая и клиническая иммунология. Шпаргалка

▪ статья Как погиб величайший греческий герой Троянской войны Ахилл? Подробный ответ

▪ статья Алтей лекарственный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Принцип работы теплового насоса. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Общие сведения начинающему фокуснику. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026